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2 具有同步整流硬件套件的高电压半桥线路电平控制 (LLC) 谐振 DC/DC 转换器 ZHCA520CFebruary

2013 SPRABS1 ― http://www-s.ti.com/sc/techlit/SPRABS1 版权 ? 2013, Texas Instruments Incorporated www.ti.com.cn 硬件预览 ? 输出电压峰值至峰值纹波(Vin=390V 且Io=25A):≤120mV ? 效率(Vin=390V 且Io=25A):>

90% ? 开关频率(正常运行):80kHz 至150kHz ? 谐振频率:f0=~130kHz

2 硬 硬件 件预 预览 览图2图示了一个由 DC 电源供电运行的 DC/DC 功率转换应用. 图图2. 针 针对 对DC/DC 功 功率 率转 转换 换应 应用 用的 的方 方框 框图 图3ZHCA520CFebruary

2013 具有同步整流硬件套件的高电压半桥线路电平控制 (LLC) 谐振 DC/DC 转换器 SPRABS1 ― http://www-s.ti.com/sc/techlit/SPRABS1 版权 ? 2013, Texas Instruments Incorporated 硬件预览 www.ti.com.cn 这个电路板使用 C2000 来控制一个具有同步整流功能的半桥 LLC 谐振 DC/DC 转换器. 这个功率级使用 2P2Z 和比例积分微分 (PID) 闭环控制来调节输出电压.图 3显示了电路图. 图图3. TMDSHVRESLLCKIT 电 电路 路图 图2.1 宏 宏区 区块 块 这个具有同步整流电路板的高压半桥 LLC 谐振 DC/DC 转换器被分成了称为宏区块的功能组. 宏区块方法 的使用可实现每次一个部分的轻松调试和测试. 所有脉宽调制 (PWM) 和模数转换器 (ADC) 信号已经指定了 电路板上的测试点,这使得开发人员不但可以轻松调试,而且可尝试新的算法和策略. 下面列出了出现在电路板上的宏区块并对每个宏区块进行了简要说明: ? 主 主板 板区 区域 域-[Main]- 包含 controlCARD 插槽、电源接头、跳线和 controlCARD 和宏区块之间的信号传 输. 下面的部分包含其他已定义宏区块之外的所有区域. ? 辅 辅助 助DC 电 电源 源宏 宏-[M3]- 从包含在套件内的 12V DC 电源、一个外部 DC 电源或板载 400V 至15V DC/DC 模块生成 12V-15V,5V 和3.3V DC 电源轨. ? [M2]- 一个 LLC 谐振 DC/DC 转换级,此转换级被用来将输入电压减少为 LED 灯串使用的电压. ? 隔 隔离 离USB 至至JTAG 宏宏-[M4]- 通过 USB 提供到主机的板载隔离 JTAG 连接并提供隔离 SCI (UART) 通信. ? LLC 谐 谐振 振+SR 宏宏-[M1]具有同步整流的隔离谐振 LLC DC/DC 功率级. ? 400V 至至15V DC/DC 宏宏-[M2]- 从400V 输入电压生成一个隔离 15V 电压. 每个宏区块的放置请见图 4. 在这份应用报告中,每个组件的名称以它们的宏编号开始,之后是参考名. 例如,[M2]-J1 是指宏 M2 内的跳线 J1,而[Main]-J1 是指位于其它已定义的宏区块外电路板上的 J1.

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2013 SPRABS1 ― http://www-s.ti.com/sc/techlit/SPRABS1 版权 ? 2013, Texas Instruments Incorporated www.ti.com.cn 硬件预览 图图4. TMDSIACLEDCOMKIT 宏 宏区 区块 块位 位置 置2.2 为 为主 主板 板加 加电 电 具有同步整流套件电路板的高压半桥 LLC 谐振 DC/DC 转换器具有两个单独的功率域和两个主要的运行模 式. 这两个功率域是馈入功率级的主电源轨,以及为 MCU 和芯片供电的辅助电源轨. 根据您的意愿,您 可以使用两个运行模式. WARNING 由 由于 于出 出现 现的 的高 高电 电压 压, ,在 在使 使用 用主 主板 板电 电子 子元 元件 件的 的时 时候 候要 要一 一直 直小 小心 心. .

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2013 具有同步整流硬件套件的高电压半桥线路电平控制 (LLC) 谐振 DC/DC 转换器 SPRABS1 ― http://www-s.ti.com/sc/techlit/SPRABS1 版权 ? 2013, Texas Instruments Incorporated 硬件预览 www.ti.com.cn ? 演 演示 示模 模式 式:使用 GUI 来快速显示电路板的功能运行. 此电路板所需的全部功率由一个单一 390V DC 电 源提供. 1. 将一个闪存预先存储的 F28027 控制卡插入到 [Main]-H1 插槽内. 2. 使用一条 USB 线缆将您的计算机连接到电路板. 3. 检验以下的跳线设置: (a) 跳线被放置在 [Main]-J1,J2,J3,J4,J5 上. (b) 跳线被放置在 [Main]-J7,J8 的引脚 1-2 上. (c) 一个跳线被放置在 [M4]-J4 上. (d) [Main]-J6 上未放置跳线. 4. 检查 [M3]-JP1 上未连接 DC 电源. 5. 将一个 390V DC 电源连接到 [Main]-BS1,BS2 上. 6. 在[Main]-BS3,BS4 上连接一个负载. ? 实 实验 验模 模式 式:使用 CCSv4 来试验电路板是如何工作的. 使用了两个 不同的电源来大大降低试验中的风 险. 主电源轨和辅助电源轨分别使用一个独立的电源. 这个模式使得用户可以在为 DC/DC 功率级加电 前检查 PWM 输出和 ADC 反馈信号并且有助于在主电源轨发生故障时保护 MCU. 1. 将一个 F28027 控制卡插入到插槽 [Main]-H1 中. 2. 使用一条 USB 线缆将您的计算机连接到电路板. 3. 检验以下的跳线设置: (a) 跳线被放置在 [Main]-J3,J4,J5,J6 上. (b) 跳线被放置在 [Main]-J7,J8 的引脚 1-2 上. (c) 一个跳线被放置在 [M4]-J4 上. (d) 在[Main]-J1,J2 上未放置跳线. 4. 将一个 12V DC 电源连接到 [M3]-JP1. 5. 将一个 390V DC 电源连接到 [Main]-BS1,BS2 上. 6. 在[Main]-BS3,BS4 上连接一个负载. CAUTION 这个 EVM 只运行于实验室环境,并且 TI 不将其视为适合于普通消费者使用的已 完成的最终产品. 这个 EVM 只能由具有资质的工程师和技术人员使用,这些专业人员熟悉与处理 高压电气和机械组件、系统和子系统相关的风险. 如果处理或应用不当,这个设备的运行电压和电流会导致电击、火灾危害和/或人 身伤害. 使用设备时必须小心并采取适当的防护措施以避免人身伤害或财产损 失. 在为主板和/或仿真供电前,用户有责任确认已明确和理解电压和隔离要求. 加 电时,不应触碰 EVM 和连接到 EVM 的组件.