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[参考译文] LM5046：LM5046 实现问题

admin
Guru**** 2470390 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5046, UCC28950

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/1541709/lm5046-lm5046-implementation-questions

器件型号：LM5046
主题中讨论的其他器件： UCC28950

工具/软件：

您好、

我阅读了 LM5046 数据表、在使用提供的 XLSx 计算器时发现了一些奇怪的地方：

在计算 R1 R2 R3 时、得到的结果与数据表公式大不相同。  

VIN 介于 300Vdc 至 410Vdc 390V 标称电压之间（在尚未启动 APFC 时有很大的空间，以解决电源中断问题）和 Vout 50V

我将 Vth 设置为 10V 迟滞、这会产生 500k、这是可以的。

将 OVP 设置为 440V 、将 UVLO 设置为 300V、此处的结果非常不同。  

对于手动数学运算、我得到 2k15 和 1k4、这会得到 750 和 1k42（对于 3 电阻器设置）。

通过 XLSx 计算器、3 个电阻器设置可以得到 420 1k62。

这是一个很大的差异,我不知道为什么会发生这种情况。 是的 1k42 和 1k62 非常接近、舍入在这里可能起很大作用、但 750 与 420 之间的比率差异很大。

另外、关于变压器 初级电感的计算方法、我没有找到很多信息、所以我使用了： https://www.ti.com/lit/an/slua560d/slua560d.pdf?ts = 1752674969435&ref_url=https%253A%252F%252Fe2e.ti.com%252F   这是否合适？  

关于数据表第 30 页中的高压启动：  

如果是两个阶段、是否会有任何问题？

如所示、400Vdc -> 80Vdc、使用外部 NPN -> IC 输入（然后从变压器辅助绕组生成 13V 电压。  

在数据表中、完全旁路的内部线性稳压器、而我考虑使用它、因为单个 NPN 上的 300-320V 压降似乎有点大。

我会进行一些仿真、但通常可以吗？  

如何停止启动电路？ 齐纳二极管下的低侧 JFET 能否正常工作？

 此致、
Robert

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    TI__Guru**** 2470390 points
    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。

    您好、

    请为计算器提供您填写的数字、然后指明您所引用的单元格值、因为 TI.com 中的计算器似乎未显示 R1、R2 和 R3。

    另外、提供计算开发（拍摄草稿纸张图片，以展示您如何得出公式等数字）。

    我不确定您的两个阶段是什么 — 请绘制一张图纸以表明您的意图。  

    要停止启动电路、一种简单的方法是将其与电路断开以打开 VCC、然后 IC 停止工作。 如果提供更具体的详细信息并绘制图表以显示您想要做什么、我们可以看到是否有更好的建议。  

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    TI__Guru**** 2470390 points
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    您好、

    UCC28950 和 LM5046 采用相同的拓扑相移全桥、因此可以采用相同的方法来设计电感。

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    TI__Guru**** 2470390 points
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    您好、

    在 TI 计算器中：

    R1 为 R6（电池 C3）、这很好、为 500k  

    OVP、R3 为 R9（电池 C4）  

    我的数学:( 1.25 * 500*10^3 )/( 430 –1.25 + 20*10^（–6 )*  500*10^3 ) 像在数据表中一样,我得到 1424.5 所以约 1.4k 而 TI 计算器给出 1.6k  

    UVLO R2 为 R7（电池 C9）  

    我的数学:( 1.25 * 500*10^3 )/( 300 –1.25 - 20*10^（–6 )*  500*10^3 ) 像在数据表中一样, 在这里我得到 2164.5 所以 2.16k  

    从这一点我们需要减去之前计算的电阻 2164.5 -  1424.5 => 740、但在这里 TI 计算器最后得出 340。  

    我不确定从哪里出现差异、但请检查 TI 的单元格公式、它们看起来也是正确的。

    关于 2 个阶段、也许我的解释不够清楚、下面是另一个问题：

    第 1 级：从 400V 到 80V 的 NPN 线性稳压器。 就像数据表中的第 30 页、第 8.2.2.6 章

    第 2 级：LM5046 IC 中内置的内部 HV 启动

    在第 8.2.2.6 章中、输入电压直接降至 11V、并且绕过内部 HV 启动。

    恐怕外部 NPN 的温度会升高到很大、这就是我考虑将功率耗散分散在 2 个元件上的原因。

    关于启动断开连接：  

    这是建议的数据表电路的图像、我想通过在低侧或高侧断开电阻器和齐纳二极管来消除通过这些电阻器和齐纳二极管的恒定功耗。 我希望保持固态、而不需要那么多外部分立式元件。 我希望在低侧（绿线）考虑 P 沟道 JFET、因为它们默认在栅极上处于 0V 状态下导通、然后可能使用用作比较器的运算放大器将其关闭。 我可以从 VAUX 为运算放大器供电。

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    TI__Guru**** 2470390 points
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    您好、

    我看不出同样的情况。 请提供您的 Excel 工作表以帮助讨论。  

    我看到 R6 = 100k、与您说的不同。 这可能是由于规格不同、我想您应该提供 Excel 工作表来在同一页面提供帮助。

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    TI__Guru**** 2470390 points
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    您好、

    这是正常现象、因为默认迟滞为 2V、我将其设置为 10V。 我提到 R6 是 500k。

    不确定如何附加文件以及可以在此处上载哪些类型、但我可以提供我使用的数据。

    V (IN) 最小值   300.00 V. 最小输入电压
    V (IN) 标称值   390.00 V. 标称输入电压
    V (IN) 最大值   400.00 V. 最大输入电压
             
    输出电压   48.00 V. 输出电压
    DVOUT   75.00 mV 最大输出电压纹波
    Iout (max)   5.50 a. 最大输出电流
    Iout (min)   0.50 a. 最小输出电流
             
    UVLO   310 V. 欠压锁定
    OVP   440 V. 过压关断
    DVH   10. V. 输入电压迟滞
             
    f   500 KHz LM5046 时钟频率

    此致、

    Robert

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    TI__Guru**** 2470390 points
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    您好、

    同样、请提供 Excel 工作表、该工作表显示与手动计算不同的值。 我们需要查看 Excel 工作表、以确定是否所有填充的数字都可能是导致差异的原因。 如果您不想提供该 Excel 工作表、我们将无法提供帮助、因为我们无法确定在计算和 Excel 计算之间有什么不同之处。

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    TI__Guru**** 2470390 points
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    您好、

    它应随附 below.e2e.ti.com/.../SLUC500_5F00_LM5046_5F00_V1.xlsx

    此致、

    Robert

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    TI__Guru**** 2470390 points
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    您好、

    OVP、R3 为 R9（电池 C4）  

    我的数学:( 1.25 * 500*10^3 )/( 430 –1.25 + 20*10^（–6 )*  500*10^3 ) 像在数据表中一样,我得到 1424.5 所以约 1.4k 而 TI 计算器给出 1.6k  

    430 与 Excel 中的 400 不同。

    当将 D5 更改为 430 时、Excel 给出 R9 = 1.49k

    计算中的另一个错误是、根据公式 (1)、“+"应为“应为“-"</s>“

    (1.25 * 500*10^3)/( 430  –1.25 + 20*10^（–6)* 500*10 ^3)=  

     

    通过此示例检查、您的计算结果似乎有很大误差。 我建议您仔细检查您的计算、以更正计算中可能出现的所有错误。 如果您仍然看到差异、请将我在上面展示的内容并排列出、指出您存在差异的地方。

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    TI__Guru**** 2470390 points
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    您好、

    OPS、感谢您的帮助。

    关于低侧 JFET、您怎么看？

    还有任何 XLSX 参数看你吗?

    此致、

    Robert

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    TI__Guru**** 2470390 points
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    您好、

    我不确定您指的是低侧 JFET？ 请提供详细信息。

    TI 内外的其他设计人员都使用了 Excel 文件、该文件应该很好、但如果您发现某些与您的计算不一致的内容、则需要像我所做的那样提供详细信息。 由于在发布前检查了该文件、因此我们认为该文件正确无误。 除非您可以指出并提供详细信息。 到目前为止、我看到您的错误不是文件。 因此您需要具体且注重细节。

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    TI__Guru**** 2470390 points
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    您好、

    关于 p JFET 这是目前只是一个想法,我想这样的东西:

    R1 Q1 与 8.2.2.6 章中类似、我添加了 J1 JFET、因为该类型默认为导通、我想我可以通过 R1 D1 减少功率损耗（在 SMPS 运行之后，不再需要此电路部分处于活动状态）。

    在控制方面、我想到了一些比较器或运算放大器。  

    JFET 可能不是最佳选择、但这里非常灵活、也可以使用其他耗尽模式器件。

    我也想到了这一点:

    相同的概念、但可能更容易驱动 J2  

    然后,也许我正在尝试重新设计轮子,所以我必须问:  

    是否有 TI 推荐的任何替代高压启动电路？ 是的呈现的一个是简单便宜,可能可靠,但会不断流失电流,因此在 400Vdc 有点大的功率。  

    我知道 Microchip 有一个特殊的 FET 用于高压启动、因此如果 TI 有类似的解决方案或 IC 解决方案、我会游荡。  

    此致、

    Robert

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    TI__Guru**** 2470390 points
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    您好、

    我不能理解你想做什么。 请使用 LM5046 将这些滤波器绘制到电路中、看看我们能否理解。 请注意、我们正在支持 LM5046、但不确定我们是否可以为您的新想法提供帮助。 我们可以尝试、但您需要使用 LM5046 作为电路来绘制自己的想法。 请注意、我们可能无法为您的新想法提供帮助。

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    TI__Guru**** 2470390 points
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    您好、

    很抱歉,我收到了 一些其他的东西。

    附图是我想的原理图:  

    此外、您是否会推荐一些 RC 缓冲器而不是次级 MOSFET？

    此致、

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    TI__Guru**** 2470390 points
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    您好、

    这些只是将 400V 转换为 LM5046 Vin 范围内的电压、是的、没关系。 但请注意、如果 Vin = 400V、则需要使用外部驱动器来承受该电压、因为 LM5046 HS1 和 HS2 额定电压无法承受 400V。

    图中的这些 JFET 没有栅极信号 — 您如何使其具有开/关控制？

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    TI__Guru**** 2470390 points
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    您好、

    关于栅极驱动器、我知道 TI 有一些可承受 12-15V 输入信号的半桥栅极驱动器、这也是一个标准引脚排列、因此在这方面、我已经做了功课、这就是我后期回复的原因之一。

    至于 JFET 控制,我想我提到,我想使用一些运算放大器来实现,在这个电压下只有 N 型,所以我不能再确定它可以很容易地完成。  

    在电流模式控制中、我注意到在 UCC 应用手册和 TI XLS 计算器之间、电流检测负载电阻的计算方式存在一些差异。 对我来说,它是 60 欧姆使用 XLS（这里是 75%的理想*稳态电阻最大电流）.
    如果我使用  UCC28950 形式的公式（同时将 CS 引脚电压值上的峰值电流值从 2V 更改为.75V）、则得到 38.5 Ω。

    但对于  LM5046、斜率是通过 XLS 中的斜率电阻 R13 的 0-100uA 电流、这相当于我的 0.24V 电压、如果使用该值进行计算、则得到 35.66 Ω 电阻。

    询问、因为我进行了一些测试仿真、并且在 48V OUT 下 4A 负载（而最大值为 5.5A）存在问题、并且它向下到达 CS 引脚（RES 电容器正在充电，这就是我开始向下挖掘该路径的原因）。

    此外、我知道我使用的 输入电压比其他设计高得多、因此我猜通过初级的电流相对较低、斜率在 CS 引脚触发限值中很大。

    此致、

    Robert

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    TI__Guru**** 2470390 points
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    您好、

    如果您看到差异、请并排列出您看到的确切位置、并详细说明差异的位置、以便我们可以查看差异是如何产生的。

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    TI__Guru**** 2470390 points
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    您好、

    差异很简单：在 XLS 计算器中有一个简单的公式、而在 这里： https://www.ti.com/lit/an/slua560d/slua560d.pdf?、ts = 1752674969435&ref_url=https%253A%252F%252Fe2e.ti.com%252F 

    有一个更长的公式。 比较结果时有一个明显的差异 60 VS 36/39 欧姆.
    在仿真时、我注意到 60 欧姆不能在 5A 负载下启动、但在 36 或 39 欧姆下启动是可以的。

    此致、

    Robert

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    TI__Guru**** 2470390 points
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    您好、

    我无法知道您的信息中的位置和位置。 请指明每个文档中的格式和位置、例如哪个单元格、哪个页面、哪个方程式及其标题。 我需要知道这些信息才能知道您的意思、以便帮助查找和比较。

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    TI__Guru**** 2470390 points
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    e2e.ti.com/.../0312.SLUC500_5F00_LM5046_5F00_V1.xlsxHI、

    在 XLS 中、公式位于单元格 C62 中、单元格内容  =0.75*(Specifications!D24)/Calculations!C60  

    0.75 是某种降额/补偿,其余的是极端稳定的状态值。

    关于 UCC28950 应用手册、第 12 页的第 11 章  
    https://www.ti.com/lit/an/slua560d/slua560d.pdf?ts = 1752674969435&ref_url=https%253A%252F%252Fe2e.ti.com%252F  
     我仅将 UCC28950 值更改为 LM5046 中的值。

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    TI__Guru**** 2470390 points
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    您好、

    Excel C62 看起来不错、适合我指定电流检测变压器输出电阻值。  

    我不确定您在 UCC28950 上的问题出在哪里应用手册。 请指出您认为第 12 页中的哪些公式需要更改。

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    TI__Guru**** 2470390 points
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    您好、

    也许这种情况丢失了、我忘记提及它：

    我使用标称输入和输出电压在 SPICE 中对这个直流/直流进行了仿真、我注意到在低 负载下一切正常、但在最大负载的 4-5A (75-90%) 下存在问题。 或者、SMPS 将在几毫秒内正常开始工作、然后停止并重新启动。  

    我尝试更改补偿网络并增加软启动电容、但没有任何帮助、然后我研究了电流检测电路、在进行了更多测试（因为我尝试在这里和那里滤除噪声，所以增加了很多）后、我发现 RES 引脚电容器正在为 C25 充电。 然后我开始调查。

    我使用了 https://www.ti.com/lit/an/slua560d/slua560d.pdf?ts = 1752674969435&ref_url=https    ：%253A%252F%252Fe2e.ti.com%252F 作为我的数学参考、最终电流检测变压器输出电阻值为 36-39 Ω、而我的 IC 的 TI 计算器为 60 Ω。

    60 欧姆它是不工作的,所以我尝试了 36 和 39 它确实工作,或者更确切地说,SMPS 启动如预期,没有重新启动。

    然后、我在这里写信通知 TI、因为可能我并不是第一个遇到这种情况的人。

    此致、

    Robert

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    TI__Guru**** 2470390 points
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    您好、

    我不确定我是否理解您的需求。 但您似乎需要指出的是、计算得出的电阻值为 39 欧姆、TI 为 60 欧姆。 但计算器看起来使用了电流互感器。 您可以显示 Excel 中的位置以及计算方式、以帮助了解差异的位置以及是否需要进行更正、这将很有帮助。 现在、我无法遵循您的调查结果、因为它看起来有许多未提供的默认设置。