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[参考译文] LM5155:LM5155/56 反激式控制器计算表验证

Guru**** 2668435 points

Other Parts Discussed in Thread: LM5155

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/1577424/lm5155-lm5155-56-flyback-controller-calculation-sheet-verification

器件型号: LM5155

您好:

HelloI 希望在最坏的工作电压最低为 3V 的情况下从电池获得最大 200V、10 –30mA。

您好:

我已经通过以下链接讨论了一些内容:

https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1573617/lm5155-lm5155-boost-output-to-200v-–10?tisearch=e2e-sitesearch&keymatch=LM5155#

随着这一主题的闭合、我想进行更多深入探究、以便更好地了解仿真和电路是否正常工作。 我已将结论表和我的所有详细设计信息附在其中、供您验证和输入。

我选择了以下部件:

LM5155_56_for_evm Excel_Quickstart_Calculator_16102025.xlsx(适用于 Flyback_Regulator_Design_) 

为了匹配输出要求、占空比从 40%初始值更改为 87%、电感器电流纹波比从 60%更改为 200%、因此峰值初级电流变为耦合电感器的 1.03A < 1.3A 饱和电流。

RS 和 RSL 从 2m Ω 初始值和 2.384K Ω 更新为 34m Ω、因此实际峰值电感器电流限制低于 Isat = 1.3A。

Rcomp、Ccomp 和 CHF 保持不变:1.2k Ω、Ccomp = 220nF、720pF。

除了在原理图中所示之外、我不添加任何其他器件。  

https://www.coilcraft.com/en-us/products/power/coupled-inductors/1-n-shielded-coupled/lpr/lpr6235/lpr6235-253l/

因为我使用带有 MOSFET、二极管和电容器的 LPR6235-253L 耦合电感器、使用非隔离式单级反激式输出生成 200V 输出。

MOSFET:IPD60R360P7ATMA1

二极管:FR1M

 

image.png

我希望它可以正常工作、没有任何问题。

请验证并提供您的反馈。

 

谢谢

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    尊敬的 Mahammadirfan:

    感谢使用 E2E。

    请确保您选择一个能够在 3V 电压下完全导通的 MOSFET。 您选择的不适合。 它不需要额定电压为 600V。 50V 就足够了。

    此外、对于反激式转换器、~90%占空比非常高。 问题是、通过二极管在关断相向输出端提供能量的时间非常短。  

    但由于功耗非常低、因此也是可行的。  

    此致

    Moritz

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     尊敬的 Moritz:

    感谢您的反馈。

    我首先尝试在 GPB 上构建电路、但无法获得仅为 1V 的输出电压。

    我已短接 VBIAS=LDOW=9V、UVLO=9V、VCC =250kHz 已设置。

    请查找 MOSFET 的栅极和漏极引脚开关的波形。 让我知道什么可以做得更进一步或什么是错的?

    我还没有连接任何负载。

    谢谢、

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    尊敬的  Mahammadirfan:

    您能否分享您以 PDF 格式构建的原理图? 手绘版本很难阅读。  

    GPB 的含义是什么? 您没有构建 PCB 了吗? 我可以看到您设置的图片吗?

    此致

    Moritz

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    尊敬的 Mortiz:

    我们首先要在 GPB(通用 PCB)而非 PCB 上对其进行评估、以便在需要时进行小幅修改。

    请查找随附的原理图 PDF。 请检查并提供您对此的反馈。 同时,我也将从我结束时更新

    Thankse2e.ti.com/.../Power-Suppy_2D00_200V_5F00_SCH_5F00_New.pdf

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    尊敬的  Mahammadirfan:

    我认为,希望不会正确地在 GPM 上. 在 SMPS 设计中具有重要意义的布局和小环路。

    从原理图中、看起来 MOSFET 的对流方式是错误的? FET 的 GATE 引脚必须连接到 IC 的 GATE 引脚。 FET 的漏极必须连接到电感器。

    原理图的其余部分看起来正常。

    此致

    Moritz

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    尊敬的 Mortiz:

    尽管原理图连接存在拼写错误、但实际上它是正确的连接、谢谢。

    在更改补偿网络和缓冲电路后、该电路工作。

    您是否有具有低成本和相同功能的类似芯片?

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    尊敬的 Mahammadirfan:

    莫里茨今天已经不在办公室了,所以我将在这段时间内接手。

    LM5155 已经是一款成本非常低的解决方案、我不知道我们的产品系列中有任何更便宜的器件。

    此致、
    Niklas

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    尊敬的 Niklas:

    谢谢

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    尊敬的 Mortiz:

    我们制造了定制 PCB、在负载测试期间、我们面临电感器和其他器件发热问题、以及输出电压从 200V 降至 110V、即使在 10mA 负载下、也会持续下降。

    输入 — 电池 3.7V

    负载:10k/4W

    空载时的输出电压:200V 稳定。

    所述负载的输出电压:109V、输出电流为 10mA、两者都持续下降。

    问题可能是什么? 请共享您的电子邮件 ID、以便我可以共享设计文件以供您查看。

    谢谢、

    马哈姆马迪尔凡

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    尊敬的 Mahammadirfan:

    您可以填写 Excel 计算器吗? 另请附上变压器数据表。  

    ASLO 请发送 Vin、Vout、开关节点和 CS 信号的示波器截图、供我进行分析?

    此致

    Moritz

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    尊敬的 Mortiz:

    请查找反激式转换器表。 随附变压器数据表。

    我还附上了 Vin(输入)、Vout(输出)、开关节点(漏极)、Cs 和栅极信号图像以进行分析。

    此致、

    Mahammadirfan Saiyed

      e2e.ti.com/.../8322.LM5155_5F00_56_5F00_Excel_5F00_Quickstart_5F00_Calculator_5F00_for_5F00_Flyback_5F00_Regulator_5F00_Design_5F00_16102025.xlsxe2e.ti.com/.../lpr6235-_2800_1_2900_.pdf

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    尊敬的 Mahammadirfan:

    我看到以下问题:

    1.开关行为不稳定。  

    -请增加斜率补偿电阻。  

    -请根据计算工具调整补偿。 原理图中的值不同。

    2.耦合电感器不合适。  

    -饱和电流为 0.7A。 对于 10mA 负载、每个周期中的峰值电流预计会超过 1A。

    此致

    Moritz

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    尊敬的 Mortiz:

    首先、我更改了分压器、以便在 5mA - 10mA 负载处的输出端获得 100V 电 压、然后更改了 LP6235-253L、因为它具有 1.3A 的较高 SAT 电流和 MOSFET BSC014N04LSIATMA1、以便更大限度地降低缓冲器处的反射电压、但漏极引脚处仍保持在 36V 左右。 其他方面保持不变。

    然后、我尝试了 CS 引脚上的差分 Cf 值、但因此、我的输出电压会波动且 FB 电压受到影响、因此返回到原理图中相同的 22nF 值。  

    然后、我在输入端添加了 47uF 电容器并在 5mA 负载处测试了大约半小时、但突然可能是由于电流限制/饱和损耗而导致的、即使在 5mA 负载处、输出电压也会波动/下降、因此我断开了输入电源、然后发现输入电源与接地短路。

    在测试期间、我使用了 3.7V 的电池、并且也没有为 VCC 使用任何外部电源。

    我正在检查 IC 本身是否由于电流限制/加热而与内部短路。

    此致、

    Mahammadirfan Saiyed