Pengembangan lanjutan dari Halfbridge LLC resonant converter menggunakan IC L6599 (1000W)

Note : File skema dan PCB ada di bagian paling bawah

Chip mungil (SMD, SO16N) ini menurut saya “cukup menyenangkan” untuk di oprek dan dikembangkan. Dengan chip ini mampu membuat SMPS untuk output sampai 500W.

Namun chip ini juga mempunyai keterbatasan kemampuan arus keluaran hanya -300/800 mA untuk high side dan low side yang mungkin akan kurang optimal untuk mendrive mosfet dengan input kapasitansi yang besar.

Sebenarnya chip ini sudah dilengkapi rangkaian bootstrap secara internal menggunakan mosfet dan dioda. di datasheet disebutkan bahwa dioda bootstrap external (ultrafast recovery) dapat ditambahkan untuk mengoptimalkan, karena drop tegangan karena mosfet bootstrap mencapai 2.7V.

Untuk mengatasi keterbatasan arus keluaran dan meningkatkannya ditambahkan rangkaian transistor totem pole sebagai penguat arus. Penambahaan dioda bootstrap (UF4007) untuk mengatasi drop tegangan dari 2.7V ke 1.7V (tegangan forward dari dioda).

Di project sebelumnya saya menggunakan core ferrite EER4220 untuk trafonya,
Ada yg unik dari core ini karena meskipun secara fisik lebih kecil dari ETD49 tetapi luas core areanya lebih besar dibanding ETD49, jadi saya berpikir kenapa tidak dicoba untuk daya 1000W atau lebih?

Project sebelumnya : https://restovarius.wordpress.com/2019/02/19/500w-halfbridge-llc-resonant-smps/

Berikut ini perubahan/peningkatan yang dilakukan :

1. Bagian Totem Pole
Tersusun dari pasangan transistor NPN dan PNP sebagai penguat arus, menggunakan transistor SS8050/8550.
Beberapa contoh transistor yang bisa dipakai untuk totempole diantaranya :
SS8050,SS8550
BD139,BD140
2SA1020,2SC2655
BC635,BC636

2. Kapasitor primer
Kapasitor primer menggunakan patokan sekitar 1uF per watt. Dari sebelumnya 470uf/450V saya tambahkan (paralel) satu lagi 470uf/450V. Total 940uF

3. Bagian OCP/OLP
Terdapat penyesuaian nilai komponen, silahkan cek skema dibawah

4. MOSFET
Saya mengganti mosfet dari IRFP450 menjadi STW20NM50 yang memiliki Rdson yang lebih rendah

5.Komponen lain
Untuk komponen lain masih sama seperti project sebelumnya, silahkan cek pada skema di project sebelumnya.

Dibawah ini skema untuk penambahan Totem pole

Hasil Pengetesan :
Pin 770W, Pout 704W, efisiensi 91,5%
Pin 1149W, Pout 1027W, efisiensi 89,3%
Pin 1185W, Pout 1050, efisiensi 88,6%

foto penambahan transistor driver :

Foto Penambahan kapasitor :

*catatan :
– Kadang saya memilih tipe atau nilai komponen hanya karena saya punya stok, bukan berarti komponen tersebut yang paling bagus
– Saya hanya akan membagikan skema saja agar pembaca makin pintar bisa buat PCB layout sendiri. Saya mengamati fenomena banyak PCB layout beredar tetapi tidak ada skemanya
– Untuk beban kontinyu disarankan SMPS dilengkapi dengan kipas pendingin

– Hati-hati dengan chip L6599 palsu!

– Saya mengamati dari datasheet chip HR1000A memiliki pin yang sma dan fungsi yang mirip dengan L6599A dengan output current mencapai 1.5A/2A (source/sink) mungkin bisa dijadikan alternatif upgrade tanpa penambahan driver transistor http://www.monolithicpower.com/hr1000a.html

PCB V2, 1000Watt nya beneran bukan kaleng2

terukur lebih dari 1100W dengan efisiensi 86% pada daya tersebut

foto pcb V2 :

Skema dan pcb : L6599 V2 by res