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茂睿芯MK218X系列芯片是基于電壓模式的半橋LLC諧振控制器,相對(duì)于電流??刂疲潆妷耗5募冸妷涵h(huán)路控制會(huì)更加簡(jiǎn)單、可靠,抗噪,在復(fù)雜多變的負(fù)載變化及較強(qiáng)的噪聲環(huán)境下,更適合工業(yè)、通信等領(lǐng)域的應(yīng)用。
一、MK218X工作模式概述
MK218X擁有多種模態(tài)工作模式,可滿足不同負(fù)載下的能效設(shè)計(jì)要求。輕載下,將進(jìn)入猝發(fā)模式,使得系統(tǒng)的損耗降至最低,最高可支持500kHz工作頻率;重載下,獨(dú)特的鋸齒波振蕩設(shè)計(jì)相較于傳統(tǒng)的三角波也使得上、下橋臂驅(qū)動(dòng)更對(duì)稱;在啟動(dòng)時(shí),專有的PWM啟動(dòng)序列,可以減小啟機(jī)時(shí)的開(kāi)關(guān)器件應(yīng)力;在故障狀態(tài)時(shí),擁有自恢復(fù)及鎖死兩種保護(hù)機(jī)制滿足客戶不同的設(shè)計(jì)需求。
全套應(yīng)用方案(PFC+LLC+SR)
MK218X系列芯片的最大支持工作電壓可達(dá)26V,其中MK2185的可調(diào)節(jié)死區(qū)時(shí)間從250ns到1us,具有高精度振蕩器有助于穩(wěn)定系統(tǒng)的工作頻率、提高控制精度、減少頻率漂移和噪聲,從而改善整個(gè)電路的性能和可靠性。
此外,此系列芯片具有最高可達(dá)500khz的工作頻率,使用BM模式工作,噪音更低,并具有獨(dú)特的啟動(dòng)序列,可進(jìn)一步減小開(kāi)機(jī)應(yīng)力,同時(shí)具有不同版本的多樣化保護(hù)功能,包括鎖死以及自恢復(fù)等功能,能滿足不同系統(tǒng)的不同需求。
二、MK218X產(chǎn)品功能
強(qiáng)抗干擾性,從容應(yīng)對(duì)系統(tǒng)雷擊浪涌測(cè)試
高耐壓,耐高低溫,VCC可達(dá)26V
增加死區(qū)時(shí)間可調(diào)功能
差異化鋸齒波振蕩器
調(diào)節(jié)burst?mode頻率,
降低空載紋波和噪音
可編程軟起動(dòng)
1、 強(qiáng)抗干擾性,從容應(yīng)對(duì)系統(tǒng)雷擊浪涌測(cè)試
MK218X具有增強(qiáng)LINE、CSS、DELAY、DIS等引腳的抗干擾能力,其系統(tǒng)設(shè)計(jì)更容易滿足DM4KV、CM6KV設(shè)計(jì),保障系統(tǒng)能穩(wěn)定運(yùn)行。
CH1 MOS VDS ?CH3 GATE ?CH4 iLr, DM雷擊信號(hào)進(jìn)來(lái)后,系統(tǒng)母線電壓提升近100V,諧振腔電流增大,此時(shí)外干擾增大,芯片在此環(huán)境下依然正常運(yùn)作。
2、高耐壓,耐高低溫,VCC可達(dá)26V
MK218X擁有寬泛的工作電壓 ,Vcc可達(dá)26Vmax,具有Vcc UVP及OVP保護(hù)、RF、DELAY等可耐8V max電壓工作。
3、增加死區(qū)時(shí)間可調(diào)功能
MK218X的可調(diào)死區(qū)時(shí)間為250ns到1us(僅限MK2185)。
外置調(diào)整死區(qū)時(shí)間
DT PIN外設(shè)電阻,靈活設(shè)計(jì)可編程死區(qū)時(shí)間,可滿足不同場(chǎng)景的應(yīng)用需求。
當(dāng)R=18K時(shí)?
當(dāng)R=12.5K時(shí)
4、差異化鋸齒波振蕩器
MK218X系列具有高精度振蕩器,最高可支持500kHz工作頻率,其鋸齒波設(shè)計(jì),能減小上、下橋臂驅(qū)動(dòng)在應(yīng)用中的不對(duì)稱性。
鋸齒波振蕩器示意圖
5、調(diào)節(jié)burst?mode頻率,降低空載紋波和噪音
BM?in?頻率變化示意圖
進(jìn)入burst mode時(shí),頻率由高至低變化,能有效減少音頻噪聲。
BM頻率可控示意圖
6、可編程軟起動(dòng)
MK218X系列具有軟起電容可調(diào)節(jié)獨(dú)特的啟動(dòng)序列,減小開(kāi)機(jī)應(yīng)力。
CSS軟起可調(diào)
MK218X系列可配置CSS電容調(diào)整軟起時(shí)間。
優(yōu)化后的啟機(jī)驅(qū)動(dòng)序列,可進(jìn)一步減小開(kāi)機(jī)應(yīng)力。
啟機(jī)驅(qū)動(dòng)及諧振腔電流
多版本多樣化功能——鎖死及自恢復(fù),滿足系統(tǒng)不同需求。
在茂睿芯MK218X系列芯片產(chǎn)品中,MK2185與MK2189這兩款芯片具有自動(dòng)重啟的保護(hù)機(jī)制,而MK2187在遇到不可逆轉(zhuǎn)的狀態(tài)時(shí)會(huì)進(jìn)入鎖定狀態(tài)以保證電源轉(zhuǎn)換器的穩(wěn)定。
MK2185采用不對(duì)稱的啟動(dòng)模式,MK2187與MK2189采用的則是對(duì)稱的啟動(dòng)模式,可以讓系統(tǒng)的各個(gè)參數(shù)或工作條件在啟動(dòng)時(shí)會(huì)盡量保持一致,以確保系統(tǒng)在啟動(dòng)階段具有更好的穩(wěn)定性和可控性。
MK2185具有可編程死區(qū)時(shí)間,允許用戶可以根據(jù)特定需求來(lái)調(diào)整死區(qū)時(shí)間的長(zhǎng)度,以滿足不同的應(yīng)用需求。而MK2187與MK2189具有固定死區(qū)時(shí)間,可大大簡(jiǎn)化電路控制和確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
三、240W高PF高效率DEMO展示
茂睿芯240W系統(tǒng)的這款demo是由MK2562、MK2189、MK1620構(gòu)成,整體尺寸為L(zhǎng)107*W70*H21 mm3,可輸入180-264Vac 50Hz,輸出為20V/12A,230V滿載效率94%,PF功率因數(shù)可達(dá)0.99。
茂睿芯240W 系統(tǒng)demo在180V下的功率因素最高,而180V-264V在滿載效率下功率因素都可達(dá)0.98以上,180V更是可達(dá)0.99。
茂睿芯240W系統(tǒng)demo在180V-264V中的效率曲線非常接近,效率最高可超過(guò)94%。
四、應(yīng)用場(chǎng)景
茂睿芯MK218X系列芯片作為一款半橋LLC諧振控制器,其簡(jiǎn)單、可靠和抗噪的特點(diǎn)使其在各種負(fù)載和噪聲環(huán)境下表現(xiàn)卓越,適用于工業(yè)和通信等多種領(lǐng)域的應(yīng)用,為解決多種工業(yè)類LLC變換器應(yīng)用痛點(diǎn)而誕生!