ZHCAE79 July 2024 UCC25800-Q1 , UCC2803-Q1
4 低成本、高性能辅助电源解决方案
LLC 转换器具有高效率。TI 的 UCC25800-Q1 变压器驱动器是开环控制，因此需要在低压 12V 电池和辅助电源电路之间添加一个前置稳压器，以使 UCC25800-Q1 能够在固定输入电压下工作，常用的前置稳压器电路是升压或 SEPIC 电路。本文的研究范围是使用低压 12V 电池作为输入。考虑到输入电压范围的波动，输入电压范围通常为 6V 至 18V。SEPIC 电路适用于需要升压和降压的场合。与升压转换器相比，SEPIC 转换器具有一个额外的储能电感器和一个隔直电容器。系统 BOM 成本更高，设计更复杂。UCC25800-Q1 的输入电压范围为 9V 至 34V。在 34V 输入电压条件下，UCC25800-Q1 的功率可以高达 9W。此解决方案选择 UCC2803-Q1 作为升压转换器，以将低压电池的 12V 电压升高到 34V 作为前级电压前置稳压器。
图 4-1 展示了该解决方案的方框图。该解决方案的外设电路设计简单，效率可以达到 85% 至 90%，输出电压调节精度可达到 ±5%。
图 4-1 升压 + LLC 方框图表 4-1 展示了该解决方案的系统 BOM 成本。
表 4-1 升压 + LLC 系统 BOM 成本
| 器件组 | 说明 | 数量 | 器件成本（美元） | 成本（美元） |
|---|---|---|---|---|
| LLC | UCC25800-Q1 | 3 | 0.28 | 0.84 |
| 升压 | UCC2803-Q1 | 1 | 0.18 | 0.18 |
| 降压/LDO/PMIC | 1 | |||
| 电容器较大 | 1206 | 5 | 0.05 | 0.25 |
| 电容器中等 | 805 | 36 | 0.03 | 1.08 |
| 电容器较小 | 603 | 6 | 0.01 | 0.06 |
| 电阻器 | 603 | 21 | 0.002 | 0.042 |
| MOSFET | 1 | 0.5 | 0.5 | |
| Diode | 28 | 0.03 | 0.84 | |
| 变压器 | 3 | 0.5 | 1.5 | |
| 104 | 6.29 |
表 4-2 展示了此解决方案的优缺点。
表 4-2 优缺点
| 项目 | 性能 |
|---|---|
| 总系统成本 | 低 |
| 效率 | 高 |
| 元件数 | 中 |
| EMI | 高 |
| 调节精度 | 低 |
| 功率密度 | 中 |
图 4-2 展示了雷达图。
图 4-2 升压 + LLC 雷达图