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[参考译文] LM25180:针对 24V 输入的反激式控制器建议申请

Guru**** 2513185 points
Other Parts Discussed in Thread: LM25185, LM5185, LM25180, LM5180, LM25184

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1534006/lm25180-request-for-flyback-controller-recommendation-for-24v-input

零件号:LM25180
Thread 中讨论的其他器件: LM5180LM25184、LM5185、LM25185

工具/软件:

尊敬的团队:

我们正在开发一款标称输入为 24VDC 、输出为 18VDC、 功率范围为 20W 至 30W 的隔离型反激式转换器  

在查看可用的选项时、我遇到了以下具有集成 FET 的控制器:

  1. LM25180

  2. LM5180

您想知道它们是否非常适合我们的应用吗? 此外、如果有任何其他针对此输入/输出配置进行了优化的控制器能够在成本和效率之间实现良好平衡、我将感谢您提供建议。

我们的主要优先事项是在实现高效率的同时更大限度地降低 BOM 成本。

此致、

Manjesh

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    Manjesh

    我推荐 LM25184 它是 42VIN、具有 65V/ 4.2A  集成式 MOSFET、可让您在 VIN_nom=24V 时提供所需功率。 请使用 Calcualtor Design 设计您的原理图/BOM。 链接如下。

    谢谢你

    LM25183-LM25184DESIGN-CALC 计算工具|德州仪器 TI.com

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    尊敬的 Manuel:

    感谢您的建议。 我查阅了数据表、在说明中说“集成的 65V 功率 MOSFET 可提供高达 15W 的输出功率并提高应对线路瞬变的余量“

    我不确定是否可以将其用于至少 20W 的应用。

    如果您有任何通过此控制器实现最小 20W 的参考设计、请告诉我。  

    或者、如果您有任何其他具有集成 FET 的控制器或没有任何其他控制器、可随时提出建议。

    非常感谢

    Manjesh

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    尊敬的 Manuel:

    此外、我还想知道、具有 24V 输入和 18V 输出的该控制器可以使用多大的功率、因为当我们未来的应用需要更高的功率要求时、我不想切换到不同的控制器。 我想保留一些余量。

    非常感谢

    Manjesh

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    Manjesh

    您可提供的功率取决于 VIN、Vout、NPS(变压器匝数比)和 Ipk(MOSFET 电流额定值)。 因此、如果您使用最有效的匝数比、可提供所需的功率。 请使用设计计算器估算可提供的最大功率。 请注意、即使您可以增大 NPS 来提供更大的功率、占空比也会更快增加、如您在计算器中看到的、我们建议占空比低于 75%以提高效率(占空比越高,次级二极管中的导通损耗越高)。

    谢谢你

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    尊敬的 Manuel:

    我使用了该工具并输入了所需的参数。 我认为 LM25184 支持高达 23W 的功率(Vin 为 22V 至 26V 和 24V(标称值)。 请参阅我所附的图片。  

    您能否建议在 30W 之前可以使用的任何控制器? 使用外部 FET 也没问题。  

    期待您的回答。

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    尊敬的 Manjesh:

    TI 在 7 月 4 日设有正式假日、E2E 回复将延迟到下周 7 月 7 日开始。  Manuel 将在下周办公室开放时回复。

    此致、

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    Manjesh

    如果您将匝数比增加到 2:1(或更高)、电感器将能够提供所需的功率(参阅下面的)。 只需注意(如上所述)建议的较高占空比、该占空比低于 75%。

    谢谢你

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    尊敬的 Manuel:

    感谢您的回答。
    我注意到我在工具中没有选择 2:1 输入范围的选项。

    除此之外、我的主要问题与控制器的功率能力有关。 我们更新了规格、新的输出要求为 30W (18V @ 1.7A )。

    您是否认为此控制器 在这些条件下仍然可以可靠地处理 30W 功率? 如果没有、您能推荐一个更合适的替代方案吗? 我也同意使用需要外部 FET 的控制器。

    提前感谢!
    此致、

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    Manjesh

    如果是这种情况、我建议使用 LM5185、它是一款带有外部 FET 的 PSR 反激式控制器。 借助外部 FET、您无需提高 NPS、占空比和导通损耗的功率能力。 请使用设计计算器工具(下面的链接)设计您的原理图元件选型。

    谢谢你

    LM5185-Q1 DESIGN-CALC 计算工具|德州仪器 TI.com

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    尊敬的 Manuel:

    我已经使用您提供的工具开始使用反激式器件进行设计。 但是、该工具无法完全提供待使用器件的额定电压或额定电流。 例如、根据我的规格、clmap 电路和输出整流器二极管应该考虑哪一个额定电压? 具体取决于峰值电流和漏电感。 但我想拥有至少最小值、以便我有更好的想法。 由于我正在使用该工具进行计算、因此我希望该工具可以获得一些值。



    对于 Dclamp、工具建议的最小 Dclamp 电压 AD 18.4V。 我考虑使用 26V。
    对于 DF — 我是否应该考虑使用快速恢复二极管或肖特基二极管?  40V、1A 肖特基二极管是否足够?
    此外、Dfly - 200V 和 8A 超快速二极管是否足够?

    您能帮我解决这个问题、以便我完成这个问题吗? 或者、如果您有任何其他类似于我的规格的参考设计、请发送给我。

    非常感谢、期待您的回答。

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    Manjesh、请查看下面的反馈

    对于 Dclamp、工具建议的最小 Dclamp 电压 AD 18.4V。 我考虑使用 26V。

    [mA]:我建议使用 x1.5 反射输出电压、这意味着 V_CLAMP=1.5*(Vout+Vd)*NPS=23V(考虑 0.5V Vd)。 X1.5 是防止 MOSFET 承受过载导通电压和减少漏电感损耗之间的良好权衡。


    对于 DF — 我是否应该考虑使用快速恢复二极管或肖特基二极管?  40V、1A 肖特基二极管是否足够?

    [mA]:我推荐使用肖特基二极管。 对于额定电压、我建议使用 2x (VIN_MAX+VCLAMP)、对于额定电流、1A 足够好


    此外、Dfly - 200V 和 8A 超快速二极管是否足够?

    [mA]:我推荐使用肖特基二极管。 我建议电流额定值为 x2 IPK_sec=NP/NS*VCS/RC、或者您可以从计算器设计工具中获得最终值(步骤 3 框、第 3 行)。 对于额定电压、可使用公式 V_Dmax=Vout+Vin_max*Ns/np=50.4V 来估算最大反向电压。 我建议额定电压为 x1.5 (75V) 或更高。

    谢谢你

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    尊敬的 Manuel:

    感谢您发送编修。  

    对于 Dclamp、我使用 26V TVS 二极管 (SMBJ26A-E3/52)。 这种行为合适吗?

    对于 DF、我将使用 VS-10MQ100-M3/5AT。

    对于 Dfly — 我在 Excel 中找不到 IPL_sec 的任何值。 它仅提供有关初级峰值电流的信息。

    此外、在初级侧、该工具会将 RCS 值限制在建议值以下。 例如、如果我将其保持在 10m Ω、则初级峰值电流为 10A。 问题在于、它指出所选的 trafo Isat 不应小于所述的峰值电流。 这有点令人担忧。

    我在 Excel 中输入所有参数。 如果一切都好、请检查一下。 请在需要时随时对其进行编辑。

    e2e.ti.com/.../LM5185_2D00_DESIGN_2D00_CALC_5F00_edited-_2800_2_2900_.xlsx
    非常感谢

    Manjesh

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    Manjesh

    计算器看起来不错。 Dclamp 和 Dy 都很好。 对于 Ipk_Sec、可以估算 Dfy=ipk_pri*np/ns=8.3A。 我建议使用 15A 二极管或至少 12A。

    谢谢你

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    感谢您发送编修。

    但是、如果必须使用 Dfly 的肖特基二极管、压降将与常规快速二极管相同或更高。 是否仍建议使用肖特基二极管?  

    另外、LTspice 中是否有该控制器的仿真模型? 或任何其他应用? 我想对其进行仿真。 webench 工具不工作,有很多错误。
    如果您有任何参考设计、请向我发送链接、因为我们必须尽快完成设计。

    非常感谢您的宝贵意见

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    Manjesh

    我建议即使出现压降、也为 Dfly 使用肖特基二极管。 LM25185 没有可用的 LSPICE 模型。 TI 不使用 LTspice 模型。我建议查看 LM25180 的 EVM 用户指南。 用户指南使用了 LM5180、但它与 LM25180 相同、唯一的区别是 LM5180 的内部 MOSFET 已在更高的电压范围内验证。

    LM5180-Q1 双路输出 EVM 用户指南(修订版 B)

    LM5180EVM-S05 评估板|德州仪器 TI.com

    谢谢你

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    尊敬的 Manuel:

    感谢您的答复。 我将在设计中使用肖特基二极管。

    您能告诉我们在设计变压器时应该考虑的开关频率吗?
    我从数据表中可以了解到、控制器 在轻负载下可在低至 11kHz 的频率下运行、在重负载下可在 BCM 下在高达 350kHz 的频率下运行。 在此范围内、您建议将哪个频率作为变压器的最佳设计点?

    期待您的意见。

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    Manjesh

    您可以使用 250kHz 作为满负载时的 Fsw 来计算 Lmag 值。 LM25180 在 250kHz 频率下处于 BCM(边界导通模式)。 Fsw 可能高于该值、但 250kHz 是开关损耗和小变压器尺寸之间的良好折衷之处。

    谢谢你

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    尊敬的 Manuel:
    谢谢你。 但是、该工具中没有输入频率的字段、该工具建议使用 6 μ H。  

    最好是考虑 Excel 工具的价值、还是在理想情况下应该增加价值?  我应该拥有更多的吗?

    我考虑使用 20:24 (N1:N2) 匝数。 这是否足以满足良好情况?

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    Manjesh

    请遵循计算器工具的建议。 您还可以选择一个适当高于工具建议值的值(高出 10-20%)。

    关于匝数比、只要选择一个可能的值来提供 VIN_MIN 所需的功率并使占空比<75%、就可以满足需求。

    谢谢你