[参考译文] SN6507DGQEVM：XSN6507DGQR

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Other Parts Discussed in Thread: SN6507

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https://e2e.ti.com/support/isolation-group/isolation/f/isolation-forum/1165676/sn6507dgqevm-xsn6507dgqr

器件型号：SN6507DGQEVM
主题中讨论的其他器件：SN6507

您好！

我使用的是推挽式转换器的 SN6507 EVB。

电路参数：

频率为150kHz (RCLK=82k Ω)

2.ILIM 电阻为18k (1.3A)

输入电压为12V

输出电压范围：50-60V、最大0.4W

自定义变压器参数：匝数比 N=7、初级电感和电阻(从 SW1到 VCC 以及从 SW2到 VCC) 为80uH 和5ohm、初级漏电感为60nH。

6.我在输出端使用电感器来获取输出电压作为占空比的函数

要在输出端获得50V 电压，我需要将占空比设置为30%：Vout=Vin*N*2*D

但我一开始的占空比为48%

我用探针测量了漏极电压、得到的结果是：48%占空比和82V 输出电压-到目前为止是合理的

我将占空比降低至30%

因此、根据数据表中的公式、我需要选择 RDC 为242Kohm。

这就是我得到的结果：仍然是48%的占空比和82V 的输出

然后我将占空比降低至20%、以查看漏极电压的影响

因此、根据数据表中的公式、我需要选择 RDC 作为160k Ω。

这就是我得到的结果：占空比仍然为48%、输出端为82V 、漏极波改变了一个位

我用 EVB 的变压器(750319696)替换了变压器、

匝比为1/1.29、初级电感：150uH、初级电阻：10欧姆

这就是我得到的结果：输出电压为24V 而不是3.7V (通过公式 Vout=Vin*N*2*D)、占空比未知

我移除了变压器并在 SW1至 VCC 之间焊接了60欧姆电阻、这就是我得到的结果：占空比为20%、这是合理的

您是否知道问题出在哪里？

谢谢你

2 年多前

0 admin 2 年多前

TI__Guru**** 2379920 points

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尊敬的 Maor：

感谢您与您所面临问题相关的所有详细信息。请参阅以下我的输入、

频率和 ILIM 电阻器选择看起来不错。
[引用 userid="438919" URL"~/support/isolation-group/isolation/f/isolation-forum/1165676/sn6507dgqevm-xsn6507dgqr ]5. 自定义变压器参数：匝数比 N=7、初级电感和电阻(从 SW1到 VCC 以及从 SW2到 VCC) 为80uH 和5ohm、初级漏电感为60nH。[/引述]
变压器匝数比似乎不正确。匝数比 N 应使用数据表中的等式18进行计算、同样复制如下。
2. 使用上述公式、VF-max = 0.5V、VDO-max = 0V、Vo-max = 60V、VIN-min = 12V、RDS-max = 1Ω Ω、当 ID-max =~50mA 时、匝数比的计算结果为 N = 5.2。
3. 如果使用匝数比为5.2的变压器、则输出电压应接近60V。
4. 占空比(DC)控制不用于设置输出电压、这仅用于线路调节。即、如果您预计输入电压会发生变化(在本例中为12V)、则直流控制可以最大程度地减小输入电压变化的影响并保持输出调节。但实际输出电压由变压器匝数比设置。使用 N = 7不适合您的应用。
[引用 userid="438919" URL"~/support/isolation-group/isolation/f/isolation-forum/1165676/sn6507dgqevm-xsn6507dgqr "]我将占空比降低到了30%
如上所述、直流控制仅在输入电压预期会发生变化时用于改善线路调节、不应用于设置输出电压。
[引用 userid="438919" URL"~/support/isolation-group/isolation/f/isolation-forum/1165676/sn6507dgqevm-xsn6507dgqr ]我得到的结果是：仍然是48% 的占空比和82V 的输出电压[/引用]我是否知道变压器的 V-t 积是多少？变压器的第一个设计要求之一是确保它满足设计的 V-t 积要求(请参阅公式9)。根据计算、V-t (min)估计为40Vµs μ s。请确认所选的变压器是否满足此要求。
[引用 userid="438919" URL"~/support/isolation-group/isolation/f/isolation-forum/1165676/sn6507dgqevm-xsn6507dgqr ]这就是我得到的结果：输出电压为24V 而不是3.7V (通过公式 Vout=Vin*N*2*D)、占空比未知[/quot]输入电压、RDC、RCLK 是多少？如果 RCLK 仍然设置为150kHz、则 EVM 变压器可能无法工作、因为它是为适用于1MHz 的 V-t 产品设计的。如果将所有值恢复为默认 EVM 配置、则可以正常工作。
当使用电阻器而不是变压器时、您将看到器件的开关操作正常。变压器在设计用于某些参数时不起作用、但用于其他测试条件。即、变压器的设计频率为1MHz、但正在150kHz 下进行测试。

我希望以上几点能说明您的设计不起作用的原因、以及需要做些什么才能使其正常工作。如果您有任何问题、请告诉我、谢谢。

此致、
Koteshwar Rao

0 admin 2 年多前

TI__Guru**** 2379920 points

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您好、Rao、

感谢您的详细回答！

那么、我的变压器可能会进入饱和状态？这就是为什么当我改变它时，我看到丑陋的波浪和占空比都停留在48%？

2.该变压器是定制的(由我制作)，如何计算最大允许的 v-t 积？

3.为什么占空比不决定输出电压？如果我使用直流引脚中的电阻器将其设置为恒定、并且变压器不饱和、那么我将焊接另一个电阻器、输出电压将发生变化？

4、您是否意味着变压器的 N = 5.2且占空比为48%、以获得60V 电压？

5、我是否可以保持 N=7、只需增加频率即可解决问题(因此变压器不会饱和)？并使用30%的占空比将电压设置为50V

谢谢你

0 admin 2 年多前

TI__Guru**** 2379920 points

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尊敬的 Maor：

感谢您的参与、请参阅下面我的回答。

是的、情况似乎就是这样。
V-t 积可以使用变压器参数进行估算。 V*t = L*IS = N*A*B
1. 其中 L =初级电感、IS =变压器的饱和电流、N =初级侧的匝数、A =线圈/磁芯面积、B =磁芯的饱和磁通密度。
占空比将对观察到的输出电压产生影响、但我想说的是、提供的占空比控制是为了补偿输入电压变化、最好这样使用。通过减小占空比、您将不必要地需要增加匝数比、这可能会增加变压器的尺寸。我知道您已经有一个具有更高匝数比的变压器、并尝试使用它。
是的、您的理解是正确的。
是的、这是可能的、但您需要了解 V-t 积、以了解频率应增加多少。请务必计算变压器的 V-t 积、然后使用方程式 V-t = VIN/(2 * Fsw)(即 Fsw = VIN/(2 * V-t)、您知道可以使用哪个频率。

如果您有任何其他问题、请告诉我、谢谢。

此致、
Koteshwar Rao

0 admin 2 年多前

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您好 Rau、

感谢您的回答

1.您能告诉我您如何计算变压器的 v-t 吗？

变压器参数：

第87号

e 16/8/5

Praimery 匝数(从 VCC 到 SW1)= 6

安全库匝数= 42

我在 B 中的定义是什么？

2.为什么这个公式是用"2"而不是用占空比来表示？ V-t = VIN/(2 * Fsw)

您假设占空比为0.5？

我无法更改 bobbin、因为我已经具有 PCB、仅具有绕组和频率

谢谢！

0 admin 2 年多前

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尊敬的 Maor：

感谢您分享更多输入。

V-t = N * A * B
1. 我看到您提到 N = 6
2. 磁芯数据表中应列出 A。我看到 E16/8/5变压器的磁芯横截面积为20.1mm2、您可以将其用于 A
3. 磁芯数据表中也给出了 B。对于 N87内核、这似乎介于0.4T 至0.5T 之间。您可以使用这些值。
4. 将这些值代入 V-t 等式、结果为48Vµs μ V。
5. 在公式(9)中将 VIN (max)用作12V、将 fmin 用作150kHz、计算结果 V-t (min)为40Vµs μ s。当您尝试以较低的占空比运行时、所需的 V-t 将上升、并且变压器的48Vµs V-t 积可能不够。因此、这会导致变压器饱和。
6. 请务必参阅您的铁氧体磁芯数据表、以确认实际值并计算变压器的 V-t 积。
您的理解大多是正确的。每个绕组施加一半的电压、
1. 即、V-t (min)= VIN (max)* Tmax/2 = VIN (max)/(2 * fmin)。
2. 有关更多详细信息、请参阅数据表中的公式(9)。

此致、
Koteshwar Rao

0 admin 2 年多前

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您好、Rao、

Koteshwar Rao

感谢您的回答、我还有一些问题、请：

1.为什么当我减小占空比时，v-t 积会增加？我看不出这种判断是否取决于占空比

2.您能否计算出我的设计在30%占空比下的 v-t 乘积？

3.对于变压器的 v-t、建议使用的 v-t 经验法则是什么？ 50%？

4.是否需要将电流限制设置为0.5A？因为在数据表中、它显示在建议的运行条件下最大开关电流为0.5A

5.我将频率增加到300kHz 并将占空比设置为40%，但漏极电压是占空比为43%的0V 至24V 的方波(死区时间看不到12V)。为什么我看不到这样的波浪(来自互联网的图片)？

为什么我在死区时间看到从0V 到24V 而不是12V 的方波？

6.我在一次侧增加了2个绕组(8T、64Vus)、并在250kHz 时将占空比设置为30%、但占空比仍为43%、在死区时间时仍为0V 至24V、不为12V、这是为什么？

谢谢你

0 admin 2 年多前

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尊敬的 Maor：

请在下面查找我的输入。

抱歉、当占空比减小时、V-t 积要求会降低、因为施加电压的持续时间也会缩短。
1. 占空比未直接包含在方程式中、因为该器件不应在设计用于不同占空比的情况下运行。
2. 我们建议使用该器件的默认占空比为48%、对于该占空比、V-t (min)= VIN (max)/(2 * fmin)、如数据表等式9中所述。
3. 如果需要线路调节、则占空比设置为25%、对于该值、V-t (min)= VIN (typ)/(4 * fmin)、如数据表等式10中所述。
4. 占空比不直接包含在方程式中、但分母中的因子表示占空比。
VIN = 12V 且 fmin = 150kHz 时、V-t (min)为30%、V-t (min)= VIN (typ)/(3.33 * fmin)。因此、V-t (min)的值应为24Vµs μ s。
要求是选择额定电压为 V-t 积、大于应用所需的最小 V-t 积的变压器。
不需要。电流限制只是一种保护功能、选择该功能时、应确保器件在输出超过器件额定值或短路时限制输入电流。更高的电流限制应适用于所有应用、并且只有在输出电流要求较低且您想要限制电流时才能降低电流限制。最好在开始时使用1.3A 电流、如果需要、稍后将其调整为较低的值。
您能否分享您在测试期间观察到的波形？以便我可以查看并确认错误以及如何解决。
1. 如果施加的输入电压为12V、则波形应在0V 和24V 之间切换、占空比为43%。
2. 您显示的波形可能显示 SW1和 SW2组合在一起用于表示目的。
请分享波形、以便我发表评论。 0V 至24V 是您的应用的正确波形。

此致、
Koteshwar Rao

0 admin 2 年多前

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您好、Rao、

感谢您的回答

对于您询问的波形、首先是具有 EVB 原始变压器的漏极到接地波形、频率为1MHz、占空比为20%、负载为150欧姆(Vout 为4V、如公式所示)：

这看起来和书籍中的情况一样好、但如果我移除了负载、我会得到：

我认为 MOSFET 的输出电容充电缓慢、输出端没有负载。

然后、我放置了占空比为150kHz 和30%且负载为1.7k 欧姆的变压器(Vout 为80V、根据公式、它在30%占空比下应为50V)：

这看起来不像第一张图片。

谢谢你

0 admin 2 年多前

TI__Guru**** 2379920 points

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尊敬的 Maor：

感谢您分享波形、这很有帮助。

第一个波形是良好的、我认为对于占空比远低于48%的开关波形而言、这看起来是准确的。

理想情况下、第二个波形也应该看起来像第一个波形、但由于没有负载、因此变压器中存储的能量不会放电、因此会减慢电压变化。这可能会导致 MOSFET 上的电压呈线性变化。

对于占空比为48%的开关波形、第三个波形看起来是准确的。这也是您看到80V 电压与匝数比为7且输入电压为12V 的变压器预期电压84V 相匹配的原因。如果您能分享与该特定波形或测试设置相关的所有信息、以便我能够确认占空比为何不会变为30%、我将不胜感激。我要查找的信息是、

输入电压
变压器匝数比(N)
V-t 积。假设 A (磁芯的横截面面积)和 B (磁通密度)、我之前预计值为48Vµs μ F。请参阅核心制造商数据表并提供准确的值、以便准确估算 V-t 积、我将不胜感激。
RCLK
RDC
RILIM
RSR

我还想提一下、在使用占空比控制时、必须在整流器二极管的输出端具有电感器、如数据表中所述。可以使用数据表中提供的公式(2)来计算电感器的最小值(Lmin)。请注意，如果您为 ILOADMIN 的负载设计 LMIN (如100mA)，则只能使用>ILOADMIN (>100mA)的解决方案。电流<ILOADMIN, the output can have lots of ripple. 如果目的是在10mA 时使用该解决方案、则应设计10mA 的 Lmin。

我还想提一下、150kHz 可能需要一个离变压器 Vxt 太近的 Vxt 积。因此、您可以尝试测试将开关频率增加到500kHz、然后测试30%的占空比、这样所需的 V-t 积就更低了。请告诉我您发现了什么、谢谢。

此致、
Koteshwar Rao

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[参考译文] SN6507DGQEVM：XSN6507DGQR