報告主要講述了如何搭配使用UCC28780有源箝位反激控制器和隔離驅(qū)動器UCC5304，以實現(xiàn)零電壓開關(guān)反激（ZVSF）電源。與傳統(tǒng)準(zhǔn)諧振（QR）反激拓撲相比，這種搭配能夠在具有競爭力的成本下提供高效率和高功率密度。

1. 引言

• ?背景?：傳統(tǒng)固定頻率和準(zhǔn)諧振（QR）反激式拓撲在功率密度和開關(guān)頻率上受到限制，而主動鉗位反激式（ACF）雖克服了這些限制，但需要額外組件。
• ?提出方案?：介紹了一種基于UCC28780控制器和UCC5304隔離驅(qū)動器的零電壓開關(guān)反激式（ZVSF）拓撲，該方案在成本和性能之間取得了平衡。
  *附件：采用 UCC28780 控制器和 UCC5304 隔離 Sy 的零電壓開關(guān)反激式.pdf

2. 拓撲概述

• ?結(jié)構(gòu)?：ZVSF拓撲使用被動鉗位和ZVS技術(shù)，通過次級側(cè)同步整流（SR）提高效率。
• ?工作原理?：在重載時，ZVSF控制器以過渡模式（TM）工作，通過調(diào)整原邊FET和次級SR的互補驅(qū)動及自適應(yīng)死區(qū)時間，實現(xiàn)輸出電壓的調(diào)節(jié)。

3. 拓撲差異

• ?與ACF和QR的比較?：
  • ?ACF?：回收泄漏能量，但需要額外組件。
  • ?QR?：不回收泄漏能量，高線輸入電壓下難以實現(xiàn)ZVS。
  • ?ZVSF?：僅實現(xiàn)ZVS，不回收泄漏能量，組件數(shù)量少，性能適中。

4. 應(yīng)用簡化圖

• ?結(jié)構(gòu)?：展示了UCC28780控制器和UCC5304隔離驅(qū)動器的簡化應(yīng)用圖，包括原邊鉗位、次級SR驅(qū)動等關(guān)鍵部分。
  

5. ZVSF的優(yōu)勢和好處

• ?提高效率?：特別是在高線輸入電壓下。
• ?縮小變壓器尺寸?：由于可以實現(xiàn)更高的開關(guān)頻率。
• ?簡化設(shè)計?：相比ACF，ZVSF需要的組件更少。

6. UCC28780和UCC5304的使用

• ?UCC28780關(guān)鍵特性?：包括自適應(yīng)ZVS控制、可編程突發(fā)模式閾值、多種保護功能等。
• ?UCC5304關(guān)鍵特性?：包括增強型隔離、快速傳播延遲、高CMTI等。
• ?關(guān)鍵規(guī)格?：列出了PMP21552參考設(shè)計的關(guān)鍵參數(shù)，如輸入輸出電壓范圍、最大負載電流、效率目標(biāo)等。

7. PMP21552 EVM

• ?介紹?：PMP21552是一個基于UCC28780和UCC5304的65W USB-C PD適配器參考設(shè)計。
• ?性能?：支持多種輸出電壓和電流組合，全負載效率超過92.5%，滿足DoE Level VI和CoC Tier 2標(biāo)準(zhǔn)。

8. PMP21552性能結(jié)果

• ?效率?：展示了不同輸入電壓和負載條件下的效率曲線。
• ?待機功率?：在115Vac和230Vac下的待機功率分別為26mW和30mW。
• ?小負載效率?：在250mW輸出功率下的效率分別為68%和63%。
• ?EMI性能?：通過了EN55032 Level-B的傳導(dǎo)和輻射EMI測試。

9. 總結(jié)

• ?優(yōu)勢?：ZVSF拓撲在需要高效率和高功率密度的中高密度應(yīng)用中是一個值得考慮的選擇，特別是在不需要ACF的高性能和復(fù)雜組件的情況下。
• ?資源?：TI提供了UCC28780和UCC5304芯片以及PMP21552參考設(shè)計，以幫助用戶快速實現(xiàn)ZVSF拓撲。