矽力杰 | PFC+LLC組合控制器

-第69期-

PFC+LLC

針對高功率密度，大功率輸出快充需求，矽力杰推出高性能PFC+LLC組合控制器SY5055，合封了前級BOOST PFC與后級LLC控制器，使外圍電路更為簡潔，在節約成本的同時也有利于提升整個電源方案的功率密度。

SY5055

PFC+LLC組合控制器

特性優勢

◆ 內置高壓啟動

◆ 低待機功耗(＜100mW)

◆ 極低設計成本和極簡BOM

◆ 緊湊型封裝：SOP16

PFC

◆ 高PF(＞0.95)，低THD(＜5%)

◆ 內置環路補償

◆ 內置谷底檢測開通

◆ 內置X電容放電

LLC

◆ 快速動態響應

◆ 內置半橋驅動

保護

◆ PFC BO/BI, 輸出欠壓/過壓保護、采樣電阻短路保護等

◆ LLCBO/BI, 輸出過壓/過載/容性/過溫/自適應死區時間保護等

SY5055 Demo

架構優勢

典型應用電路圖

SY5055擁有更全面的保護功能以及更合理的上電時序。BOOST PFC部分采用平均電流控制可以更好地實現高PF和低THD。在滿載條件下，SY5055可實現PF＞0.95，THD＜5%；LLC部分通過特定的電流型控制，實現了快速的動態響應和簡單的環路補償參數設計。

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高PF、低THD

BOOST PFC控制框圖

SY5055BOOST PFC采用平均電流控制，主要由外部電壓環、電流波形發生模塊和內部電流環組成。外部電壓環路將BOOST輸出電壓調節至設計值，實現了BOOST環路參數的內置，簡化外圍電路。電流波形發生模塊通過LNS腳檢測輸入AC電壓為電流環路生成與之同相位的正弦電流參考信號，實現高PF和低THD功能。

交流側輸入電壓和輸入電流波形圖

(Vin=230Vac，Vo=12V，Io=15A)

PF,THD performance @180W

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快速動態響應

LLC電流控制框圖

SY5055 LLC部分采用特定的電流型控制，實現快速動態響應。通過ISEN腳得到與輸出功率成正比的電流反饋信號，將該信號與COMP電壓補償信號進行比較來控制在每個開關周期上下管的開關狀態，對輸出功率進行控制，從而在輸出功率變化時實現快速的動態響應。LLC負載動態響應波形如下。

負載動態響應

3

高效率、低EMI

SY5055PFC電路采用谷底檢測來降低開通損耗并獲得更好的EMI性能，同時可根據輸出負載的大小使系統工作于不同的工作模式。當負載較重時PFC工作在CrM模式，隨著負載下降逐漸進入DCM模式，在極低負載下進入Burst模式，使PFC在不同負載下均可獲得較高的效率。

PFC級功率曲線

SY5055LLC電路同樣根據負載不同來調節不同的工作模式。當負載較重時工作在CCM模式，負載較輕時進入DCM模式，控制DCM頻率高于25kHz，當負載繼續降低時進入Burst模式，控制Burst頻率小于1kHz?；谶@種工作模式，在提高LLC轉換效率的同時，也極大的降低了輕載噪音。

LLC級功率曲線

此外，SY5055內置高壓啟動以降低待機功耗，集成X電容放電功能以滿足安規要求，內置LLC半橋驅動以簡化外圍電路。包括PFC級的BO/BI、UVP/OVP、HV OVP，LLC級的BO/BI、輸出OVP、OLP、容性保護、自適應死區時間、OTP等保護功能。

應用場景

SY5055特別適用于100~300W的中等功率應用，例如PC一體電源、電動車充電器、大尺寸電視以及戶外照明等應用場景。