Блог компании MPS HR1211GY многорежимный PFC и текущий режим LLC контроллер с программируемым управлением уменьшением звукового шума

Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd. поставляет и перерабатывает MPSHR1211GYмногорежимный контроллер PFC и LLC в режиме тока, с программируемым управлением подавлением звука.

Я.HR1211GYОбзор продукции

HR1211GY (HR1211GY-0001-Z) - это цифровой PFC+LLC резонансный контроллер, разработанный MPS (CoreSource Systems), специально разработанный для высокопроизводительных,питание от 65 до 300 ВтЧип интегрирует переднюю многорежимную коррекцию коэффициента мощности (PFC) с задней токорежимной LLC-резонансной контроллером.Он инновационно оснащен программируемой системой управления шумоподавлениемИспользуя встроенное цифровое ядро и интерфейс конфигурации параметров UART,Он обеспечивает высокую эффективность и отличный коэффициент мощности на всем диапазоне нагрузки, одновременно решая общую проблему акустического шума трансформатора и индуктора, обнаруженного в адаптерахЭто предпочтительное решение управления для высокопроизводительной PD быстрой зарядки, все в одном источники питания, светодиодные драйверы,и промышленных источников питания для хранения энергии.

Традиционные аналоговые решения PFC+LLC имеют фиксированные аппаратные параметры, что делает их очень склонными к звуковому шуму во время светового нагрузки.HR1211GYиспользует гибридную цифрово-аналоговую архитектуру, позволяющую гибко регулировать программное обеспечение режимов работы стадии PFC и стадии LLC, диапазонов частот,и время взрыва без необходимости модификации периферийных компонентовЭто позволяет точно избежать частотной полосы от 200 Гц до 2 кГц, которая чувствительна для человеческого уха, достигая сбалансированной оптимизации шума и эффективности.

II. Основная архитектура и принципы работыHR1211GY

1Степень PFC: гибридный CCM/DCM многорежимный цифровой средний ток

PFC использует запатентованное цифровое регулирование среднего тока, поддерживающее автоматическое переключение между CCM (Continuous Conduction Mode) и DCM (Discontinuous Conduction Mode):

В условиях большой нагрузки (CCM): уменьшает пиковый ток MOSFET, расширяет диапазон выходной мощности, отвечает строгим спецификациям гармонических и коэффициентов мощности и легко соответствует IEC 61000-3-2;

В условиях средней нагрузки (гибридный CCM/DCM): сбалансирует потери переключения и потери проводимости;

Условия легкой нагрузки / режима ожидания (DCM + настраиваемый цифровой мягкий взрыв): в сочетании со стратегией подавления звукового шума,Он контролируемо уменьшает частоту переключения, чтобы минимизировать нытье, вызванное магнитным напряжением в индукторах..

Встроенная программируемая 4-разрядная компенсация наклона эффективно подавляет субгармонические колебания и улучшает стабильность цикла системы.

2. LLC Стадия: Резонансное управление текущим режимом (устойчивое состояние / частотное прыжение / взрыв)

В отличие от традиционного напряжения-режим LLC, HR1211GY использует управление текущим режимом, предлагая более быстрый ответ петли и более сильную стабильность нагрузки,и поддерживает адаптивное переключение между тремя режимами работы:

Постоянный режим стабильного состояния: поддерживает непрерывный переключатель в диапазоне средней и высокой нагрузки для обеспечения стабильной ZVS в резонансной полости;

Режим пропуска: для средней и легкой нагрузки периодически пропускает циклы переключения для снижения потерь;

Цифровой частотно-управляемый режим взрыва: для чрезвычайно низких нагрузок или в режиме ожидания; служит основным механизмом программируемого подавления шума.

Чип интегрирует адаптивную регулировку времени смерти (ADTA) и защиту емкостного режима (CMP), обеспечивая переключение на нулевое напряжение (ZVS) для MOSFET первичной стороны на протяжении всей работы,тем самым предотвращая увеличение потерь и усиление шума, вызванного жестким переключением во время емкостной работы.

III. Программируемое управление звукоподавлением

Звуковой шум питания в основном происходит от магнитострикции индукторов питания и резонансных трансформаторов;Низкочастотные импульсы в режиме светового взрыва с высокой вероятностью входят в диапазон человеческого слухового восприятия..HR1211GYреализует многомерное программируемое снижение шума с помощью цифровых регистров, используя следующие основные методы управления:

1Программируемые верхние и нижние пределы частоты режима взрыва

настройка диапазона частот старта/остановки с помощью взрыва для сдвига частоты работы с помощью взрыва из диапазона 200 Hz ∼ 2 kHz, который чувствителен к человеческому слуху;настроить максимальную/минимальную частоту взрывов и пороги гистерезы взрывов;.

2Цифровое мягкое переключение

Поддерживает постепенную активацию/деактивацию импульсов взрыва, устраняя приливы тока, вызванные традиционным жестким переключением, и уменьшая источник возбуждения вибрации от индукторов.

3Координированная двухэтапная стратегия сокращения шума ПФК и ООО

Синхронно настраивать точки понижения преобразования и пороги переключения режима для обеих ступеней через UART, чтобы предотвратить шум, вызванный ударами, вызванными PFC и LLC, работающими на низких частотах независимо друг от друга.

4Гибкая конфигурация порогов нагрузки

Настройка частотных точек ввода/вывода нагрузки с переходом частоты и взрывным режимом позволяет разработчикам тонко настраивать производительность шума на основе характеристик трансформатора и индуктора.без необходимости замены магнитных компонентов.

Сравнение преимуществ: решения для снижения шума аналоговых контроллеров основаны исключительно на фиксированных аппаратных параметрах RC;HR1211GY позволяет оптимизировать производительность шума на основе программного обеспечения в любое время в ходе НИОКР, отладки и массового производства, значительно сокращая цикл итерации для магнитных компонентов.

IV. Ключевые особенности интеграции аппаратного обеспеченияHR1211GY

Встроенный источник высокого напряжения

Устраняет необходимость в традиционных резисторах запуска; когда входная мощность переменного тока теряется, высоковольтный пин перерабатывается в схему разряда X-конденсатора,исключение необходимости в внешних резисторах разряда, соблюдение правил безопасности и оптимизация BOM.

Интегрированные высоко- и низкосторонние дирижерные схемы

Один чип напрямую управляет PFC MOSFET и LLC первичной стороной верхнего и нижнего моста MOSFET, упрощая макеты печатных плат.

Ультранизкое потребление энергии при отсутствии нагрузки

Оптимизированная логика управления режимом ожидания позволяет снизить потребление энергии при отсутствии нагрузки до менее 100 мВт, легко отвечая стандартам энергоэффективности EuP и CoC уровня 6.

Интерфейс цифровой конфигурации UART

При использовании с официальным программным обеспечением визуального графического интерфейса MPS, этот интерфейс позволяет читать и записывать внутренние регистры для настройки частоты, порогов защиты, параметров снижения шума,и пункты переключения режима; параметры могут быть сохранены в MTP-неволатильной памяти на чипе для массового производства.

В.HR1211GYВсеобъемлющие механизмы защиты

Запрет на подачу напряжения при входе (UVLO), защита от подачи напряжения при выходе (OVP)

Независимая защита от перенапряжения PFC/LLC (OCP), защита от перенапряжения (OPP)

Защита от чрезмерной температуры на чипе (OTP), защита от короткого замыкания на выходе (SCP)

Защита в емкостном режиме LLC, настраиваемое блокирование/автоматическое перезагрузка при ошибке

VI. Резюме основных электрических параметров дляHR1211GY

Диапазон входной напряженности переменного тока: 85 V/265 V переменного тока

Программируемая максимальная частота переключения: до 250 кГц

Пакет: SOIC-20 (HR1211GY)

Архитектура управления: цифровой средний ток PFC + ток-мод LLC

Коммуникационный интерфейс: Hardware UART

VII. Типичные сценарии примененияHR1211GY

USB PD 3.1 многопортовые адаптеры быстрой зарядки мощностью 100 Вт 240 Вт (предпочтительный выбор для GaN-решений питания)

Встроенные источники питания для ноутбуков и ПК "все в одном"

Электрические источники питания для телевизоров и мониторов с большим экраном

Промышленные коммутационные источники питания и зарядные устройства для аккумуляторных батарей для хранения энергии

Электрические источники питания для водителя на открытом воздухе с высокой мощностью светодиодных ламп