Hi，大家好，上次我们有提到 NXP DSC 在数字电源上的强大应用，那大家一定想知道有没有相应的电源板参考呢，今天我们就来一起看看 NXP 推出的一款高效率的 LLC 谐振转换器的设计。
一、LLC 转换器的应用特点
「下面这张图片就是 LLC 谐振转换器的功率板和控制板，其中核心板使用的就死 56F8xxx 系列，56F8xxxx 微控制器属于 32 位 56800EX 内核数字信号控制器 (DSC) 系列。该系列的每款器件都在单芯片上集成了 32 位 DSP 处理能力、微控制器的功能以及一组灵活的外设。56F8xxxx 经济高效、配置灵活，具有紧凑的程序代码，非常适用于开关电源。这款 Demo 的特点有，通用市电输入和 12V/240W 输出、二次侧 Flash 更新、隔离 USB 接口，用于 FreeMASTER 连接主侧和次侧、隔离 SCI 通讯、PF > 0.99@100% load、THDi < 5%@50% load 以及过流、过/欠压、过温、限电保护功能等。
以下是转换器的规格
二、LLC 谐振转换器的系统介绍
LLC 为隔离式降压-升压转换器，且初级侧和次级侧之间的隔离由变压器实现。初级侧包含脉冲波电压发生器、谐振网络、隔离式驱动器以及用于与其他设备（如前级 PFC 转换器）通信的隔离式 UART 端口。次级侧包含同步整流器、电压/电流检测电路、输出控制器、驱动器、PM 总线通信和 DSC 控制器板。辅助电源直接从直流母线获取电源，然后通过反激式转换器生成所需电压。
检测电路用于检测直流母线电压、谐振电流、输出电压、输出电流，并将信号电压调理为 MCU 可接受的电平。驱动器用于放大 MCU PWM 信号。隔离式驱动器位于初级侧和次级侧之间，由脉冲变压器实现，用于驱动初级侧谐振转换器的 MOSFET。非隔离式驱动器用于驱动次级侧同步整流器的 MOSFET。同步整流器将输出电压整流至 12 V 电平，可以降低导通损耗。
输出控制器通过软件决定开启或关闭负载。DSC MC56F8xxxx 控制器位于控制子卡上，并通过 PCI 插槽连接至电源板。控制卡从次级侧供电，并作为整个应用的主控板。控制器还用于与外部设备通信，一个隔离式 UART 用于与前级 PFC 通信，另一个 UART 至 USB 转换用于与主机 PC 通信，以进行 FreeMASTER 或固件更新。预留一个 LLC 用于 PM 总线网络。」（资料参考：https://www.nxpic.org.cn/document/id-18035，作者：恩智浦社区）
三、LLC 谐振转换器的电路说明
如图所示为初级侧和次级侧的功率电路，包括初级侧功率 MOSFET、谐振电容、主变压器、同步整流器、输出滤波器和模拟信号采样电路。
下图 (a) 所示为初级侧 MOSFET 驱动电路。通过选择的这些电阻和电容可提供平滑的驱动信号，并避免晶体管进入深度饱和状态。(b)所示为次级侧 SR MOSFET 驱动电路。
下图为同步 MOSFET 的过零信号检测电路，sec_2 连接至主变压器的次级线圈，I_SR2 连接至内部比较器 DSC，以提供 SR 驱动器所需的过零信号。
下图为初级侧电流检测电路。使用一个 1:50 电流传感器，一个通道连接至 DSC 比较器以保护硬件，另一个通道连接至 ADC 以实现初级侧电流环路控制，调整电阻和电容值可更改信号频率带宽。
四、LLC 谐振转换器测试结果
以下是 NXP 官方给出的测试结果，显示了在不同电压条件下的系统效率，让我们一起来看看吧。
Vin=380V 时的系统效率
Vin=330V 时的系统效率
Vin=360V 时的系统效率
由此，我们可以得出效率曲线和开关频率曲线
五、参考资料
【1】采用MC56F8xxxx的LLC谐振转换器设计，https://www.nxpic.org.cn/document/id-18035
【2】LLC Resonant Converter with Sync Rectifier，https://www.nxp.com.cn/design/design-center/designs/llc-resonant-converter-with-sync-rectifier:RDLLC56F82748
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