进军大功率充电市场，必易微发布LLC控制器芯片KP2591

前言

以往的电源采用的是传统反激式 PWM 变换器，传统反激 PWM 开关为硬开关，在大功率上应用时，工作频率较高，驱动损耗和开关损耗都比较大，同时变压器漏感能量耗散变成发热，所以传统的反激架构在大功率上应用时，表现出效率低，适配器发热严重的情况，而 LLC 架构因其软开关、损耗低、效率高等优势，成为了大功率电源设计的绝佳选择。针对大功率电源设计，必易微推出了大功率高性能 LLC 控制器 KP2591，适用于支持 PD3.1 协议及以下的电源、LED 电源、电视机板卡电源等应用场合。

必易微 KP2591 产品亮点

必易微 KP2591 是一款基于半桥 LLC 谐振变换器的谐振型开关电源控制器，集成了半桥驱动，可直接 50% 占空比驱动功率管，其驱动电压钳位至 12V，最高工作频率支持 350kHz。

必易微 KP2591 芯片引脚图。

亮点 1（可配置工作模式：待机损耗<200mW）

芯片可通过 STB 管脚的电阻配置，使系统工作在低待机模式，降低系统待机损耗。该工作模式下开关频率由 SS 管脚电压决定，可以降低 Burst 开关频率，减小待机损耗。

KP2591 待机实验波形图，直观地显示出了待机功耗图形的稳定、波峰少且非常规律的状态。

KP2591 待机损耗测试数据，可以看到测试的结果峰值在 180mW 左右，低于 200mW，整个系统处于低能耗状态，可以有效延长产品使用寿命和达到更多厂商的节能要求。

亮点 2（支持无 PFC 的设计应用）

KP2591 在前级无 PFC 稳压电路应用时，可通过配置 SEL 管脚的电阻值，设置芯片工作在无 PFC 工作模式，通过调节内部电路的阈值和参数 (如过压过流保护阈值)，使芯片适用于更低输入电压下的工作，支持无 PFC 的设计应用。

SEL 管脚电阻对应的操作模式分为 4 种。

亮点 3（可配置软启时间、优化启机应力）

LLC 启动初始，系统开环工作，若直接以较低的开关频率工作，会造成谐振腔电流过冲，严重时可能损坏功率器件。而 KP2591 集成了软启时间配置功能，通过设置 SS 管脚并联电容，调节软启工作时间；启动时，芯片给 SS 电容充电，随 SS 管脚电压上升，开关频率逐渐降低，实现软启保护功能，可有效降低启机谐振腔电流应力。

(SS 管脚电容 10nF，软启时间约 7ms)

(SS 管脚电容 33nF，软启时间 21.6ms）

开机软启实验波形图。

亮点 4（可靠的容性区保护功能：提升系统可靠性）

LLC 系统进入容性工作区，功率器件应力剧增，存在功率器件损坏的风险，KP2591 集成了容性区保护功能和自适应死区时间控制功能，保证系统的可靠运行。

芯片通过 CS 管脚检测谐振电流、DEM 管脚检测辅助绕组电压的方式组合实现容性区保护功能，通过直观的检测 CS 电流信号相位，并利用 DEM 电压信号相位辅助判决，在进入容性区之前提前关断驱动，防止功率管击穿。

容性区保护工作原理。

在启动过程中，因为谐振电容初始电压为 0，谐振电流不对称，良好的死区时间控制，既可以防止系统进入容性工作区，导致功率器件损坏，又可以实现软开关，优化系统效率。

自适应死区控制原理。

启机瞬间，自适应死区时间调节波形图。

亮点 5（性能升级、可直接替换外商同类产品 XX6A31）

KP2591 采用 SOP-16 封装，客户可直接使用 KP2591 替换外商同类产品 XX6A31，BOM 器件完全相同，简化了客户的产品替代升级。

亮点 6（完备的保护功能、保证系统可靠运行）

KP2591 集成有完备的保护功能，包括：VDD 过压/欠压保护 (VDD OVP/UVLO)、VBT 欠压保护 (VBT UVP)、输入过压/欠压保护 (LOVP&BOP)、过载保护 (OLP)、谐振腔过流保护 (CBC/SOCP)、容性区保护、外部信号保护、过热保护 (OTP) 等，系统运行可靠性高。

芯片保护功能列表。

充电头网总结

LLC 架构采用谐振电感、励磁电感和谐振电容串联，属于双管半桥谐振。其采用的零电压开通 (ZVS) 软开关技术，具有工作频率高、损耗小、效率高的优点，能够大幅度降低开关造成的损耗，同时规避传统的反激架构损耗大、效率低、电源温度较高的问题。

必易微坚持“独特创新，易于使用”的理念，发布了最新的 LLC 产品 KP2591，丰富了 100W 以上大功率快充的解决方案。KP2591 适用于大功率高性能的 LLC 架构应用场合，有利于提高产品的工作频率和转换效率，提高产品的功率密度，并带来更好的温控表现。可满足各种应用场合的大功率电源设计，缩短厂商电源产品的研发时间，帮助客户轻松地设计出高性能、高可靠性的开关电源产品。

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