近年來，工業自動化、新能源汽車充電樁、數據中心、電動交通工具等領域快速發展，各類大功率設備層出不窮，這些設備對電源的功率需求日益攀升。

傳統的電源拓撲在面對1200W這樣的大功率時，往往面臨效率低下、散熱困難等問題，而LLC諧振變換器具有軟開關等特性，憑借其高效、低損耗等優勢，成為大功率電源方案設計的理想選擇。

本文介紹的1200W LLC電源主要面向電摩充電器市場，電摩作為日常出行工具，其充電場景多樣且復雜，包括電網波動、電池容量、安全性能等因素。

基于以上應用考量，維安利用自研產品LLC諧振半橋控制器WD1901SJR、PFC控制器WD1605ASR、原邊反饋控制器WD1802CSR和高性能充電管理芯片WY32F1030KBU7開發了一款基于APFC + LLC 諧振拓撲的電摩充電器方案，該方案同時整合維安多個產品線產品，電源實物樣機以及產品線名稱如圖1所示。

維安1200W電源方案的功率級拓撲簡化電路如圖2所示。

1200W電源方案的PFC部分采用自研產品WD1605ASR作為控制器，應用于連續傳導模式（CCM），具備平均電流模式控制、快速響應、低功耗、低成本等特性。

WD1605ASR采用固定的頻率模式（65kHz）控制PFC模塊的MOS管導通時間（PWM）并依賴于瞬時電感電流，有助于達到電磁干擾標準。此外，CCM模式減少了應用中產生的di/dt。

采用boost拓撲作為APFC結構，WD1605ASR通過精確檢測PFC電感電流，從而控制PWM輸出，使得輸入電流波形跟隨輸入電壓波形同樣呈現標準的正弦變化，其PF值高達0.99，大幅提高了整機的功率因數，其波形如圖3所示。

此外，WD1605ASR具有良好的動態響應性能，當電網電壓變化時，可以快速調整PWM的輸出，保證直流母線電壓的穩定。

1200W電源方案的LLC部分采用自研產品WD1901SJR作為控制器。WD1901SJR提供兩個驅動信號通道，以略小于50%的占空比輸出互補信號驅動高壓側和低壓側MOS，同時在高低端MOS的開關之間插入一個固定的死區時間來保證軟開關的實現。

LLC方案同樣具備完善的保護功能，當輸出電壓過壓，觸發系統的過壓鎖死保護，等待輔源掉電方可復位；同時系統具備恒壓恒流雙閉環，實現電壓電流的穩定輸出；另外也具備短路保護、過溫保護等功能。

當LLC諧振變換器工作在諧振狀態，諧振電容電壓和諧振電感電流都呈現正弦波的形狀，且兩者之間具有90°相位差，此時，系統的開關損耗最小，效率最高。另外，本方案中LLC開關MOS實現了ZVS/ZCS，LLC半橋諧振的波形如圖4所示。

為了實現更智能、更安全的充電過程，并滿足動態調節輸出電壓電流以及高級保護的需求，本方案引入了高性能微控制器單元 (MCU) 作為充電管理核心。其系統框架如圖5所示：

本方案設計的主要面向電摩的充電器支持最大功率1200W充電，憑借WD1901SJR、WD1605ASR與高性能智能充電管理芯片WY32F1030KBU7的出色性能和協同工作，使得方案具有整機效率高、功率因數高、充電過程智能可控、保護功能完善、安全穩定可靠等優點。