【实战分享】低成本LLC半桥神器NCP1393B调试笔记,省料又耐造

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【实战分享】低成本LLC半桥神器NCP1393B调试笔记,省料又耐造

最近帮朋友改一款150W笔记本适配器的方案,要求把BOM成本压到20块以内,翻了一圈谐振半桥控制器的资料,最后选了安森美的NCP1393B,前后调了一周差不多过了EMC和温升测试,今天把这个片子的特性和我踩过的坑给大伙捋捋,有用到半桥方案的朋友可以存一份。

文件下载:NCP1393-D.PDF


为什么选它?几个戳中工程师痛点的特性

之前做LLC要么用单独的控制器加外置驱动,要么就是国产的片子耐压不够容易炸,这款NCP1393B是我找了半天最适合小功率低成本半桥的:

  1. 内置高压驱动省了半桥驱动IC:本身支持600V母线耐压,刚好适配常规400V PFC输出的离线应用,不用额外搭半桥驱动电路,BOM直接少3颗料
  2. 内置振荡器单电阻调频率:25kHz~250k可调,精度±3%,我做100kHz的应用直接接了个10k电阻到地就搞定,不用算震荡电容电阻的匹配,省心
  3. 自带100ms PFC延迟:这个真的太实用了,上电之后等母线电压稳定了再开驱动,完全不用额外加延时电路,我之前做的方案上电炸管80%都是母线没稳定就开PWM,这个直接从硬件层面规避了
  4. 固定0.6us死区:不用手动调死区,小功率MOS的开关延迟完全够覆盖,基本不会出现上下管直通的问题
  5. 其他小细节加分项:VCC内置16V钳位,我直接用母线串1M电阻供电都不用加稳压电路;启动电流最大才50uA,启动电阻用0805的1M就够,功耗才0.16W完全不发热。

引脚功能实际使用注意事项(别照抄datasheet,这些坑我踩过)

引脚号 引脚名 实际使用注意点
1 VCC 内部16V钳位,只要供电限流电阻选对,不用额外加稳压管,我用的1M/0805电阻从400V母线取电,实测VCC稳定在15.8V左右
2 Rt 调频率的引脚!重点提醒:引脚并联的电容绝对不能超过100pF,我一开始为了滤波加了1nF的电容,频率直接从100k飘到180k,带载就炸上管
3 BO 复用功能太强了:既可以做母线欠压检测,又可以做故障锁存,过温、OVP直接把这个脚拉到2V以上就永久锁死驱动,不用额外加保护电路
5/7 M_lower/M_upper 驱动能力1A灌/0.5A拉,小功率200W以内的MOS直接驱,不用加推挽电路
8 Vboot 自举电容选100nF X7R就够,别用10nF的,我之前省成本用10nF,带载到120W的时候上管驱动电压掉的只剩8V,直接烧了两个MOS

核心外围电路计算(直接套我的参数就行,不用反复算)

1. 频率计算

我做的是100kHz开关频率,直接选10kΩ的RT电阻接GND就行,实测频率在98kHz左右,误差完全在可接受范围内,要其他频率直接查datasheet里的Rt和频率对应曲线,误差不超过5%。

2. 母线欠压(BO引脚)计算

我要求母线350V启动,250V关断,直接套datasheet的公式算出来: 上拉电阻选5.6MΩ/0805,下拉电阻22kΩ/0805,实测启动电压342V,关断电压246V,完全符合要求,而且整个分压电阻的功耗才29mW,根本不发热。

3. 故障锁存电路

我加了个NTC做过温保护,再搭了个分压电路做输出OVP,只要任意故障触发,就把BO脚拉到2V以上,芯片直接锁死驱动,要复位只需要把VCC掉到6.5V以下就行,调试的时候注意别断电就马上上电,VCC没放完电会一直锁死,我一开始以为片子坏了,折腾了半天才找到原因。


适用场景和成本对比

这个片子特别适合对成本敏感的小功率半桥应用:

  • 100~300W笔记本适配器、离线充电器
  • 低成本LLC谐振电源
  • 平板电视电源、LED灯镇流器

我这个150W的方案,比之前用“LLC控制器+外置半桥驱动”的方案,BOM成本直接省了3.2元,量大利薄的消费类电源产品太香了。

最近刚把这个方案的EMC测试过了,有需要参考电路或者我整理的调试参数表的,可以评论区留邮箱,下次给大伙更这个150W适配器的完整量产调试记录。

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