MPS先进PFC+LLC解决方案（2）

在上一期内容（点击这里穿越回上一期）中，大家已经全面了解了 PFC 的情况， 这一期我们来介绍它的好朋友 LLC。

为什么把 PFC 和 LLC 称为好朋友呢？这要从LLC 的特点和PFC 的一个隐藏技能这两个方面慢慢道来......

LLC 是通过谐振电感 Lr、励磁电感 Lm、谐振电容 Cr 谐振来进行功率变换的一种高效拓扑结构。

因为能以这种非常简单的结构完成全部开关管的 ZVS（零电压开通），从而实现超高的转换效率和极低的电磁噪声，LLC 是一种非常受欢迎的拓扑。

以基波分析法为基础，可以计算得到 LLC 的主要特性。

如下图所示，LLC 输入到输出的增益与开关频率有直接的关系，因此 LLC 控制也通常是通过反馈调节开关频率来实现的。

当开关频率等于谐振频率的时候，LLC 输入到输出的增益为 1，电路工作在完全谐振状态，实现软开关和高效的变压器利用率。

在开关频率高于谐振频率的“Region 1”，增益随开关频率升高而下降，因此 LLC 的开关频率是随负载下降而降低的。

但是需要特别指出的是，在 Q 值比较小（负载比较轻）的时候，增益随频率的幅度是非常有限的，因此 LLC 也很难支持输出电压下降的轻载工作状态。

在开关频率低于谐振频率的“Region 2”，增益随开关频率升高而上升，因此 LLC 能够通过降低开关频率的方式提供一定的升压能力。

但是也有非常大的局限性：

一方面，开关频率下降导致励磁电流增加，越高的升压能力就意味着越大比例的励磁电流，这会造成极大的效率损失。

另一方面，在 Q 值比较大（负载比较重）的情况下，LLC 会进入“Region 3”，也就是容性模式，导致更加严重的硬开关问题。

因此，LLC 的优势突出而弱点也非常明显。

一方面，LLC 在输入输出比例相对固定的情况下可以完美的实现软开关以及高效率。

另一方面，LLC 也很难支持输入电压或输出电压的宽范围变化。这样在市电输入范围是 85Vac-265Vac 的情况下，LLC 是很难发挥出它的优势的。

这时 PFC 刚好可以帮上大忙。

虽然 PFC 的主业是把 AC 输入电流整理好，但由于 PFC 电路通常是基于 Boost 结构的，它还能顺便把宽范围的输入电压提高到一个固定的值（通常是 400V 左右），这就刚好弥补了 LLC 的弱点。

这就是为什么在很多场合下 PFC 和 LLC 是一对形影不离的好朋友。

MPS 提供一系列先进的 PFC+LLC 集合数字控制芯片，让这组 CP 好好在一起。

HR1211 集成 CCM PFC 和 LLC 控制，HR1275 集成 CrM PFC 和 LLC 控制。

两颗芯片的 LLC 控制部分均采用稳定性和响应速度更优的电流模式，并引入了可编程的 Skip、Burst 控制模式以实现全范围的高效率。
 

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产品Datasheet

点击下载 HR1275

产品Datasheet

另外，全系列芯片还配备了先进的设计工具和可视化接口软件，能够辅助完成高效的 PFC+LLC 的方案设计。