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[参考译文] UCC28251:非对称半桥运行、用于400V 输入至隔离式24V 输出的离线转换器

Guru**** 2389330 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC28251, LM5036
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https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1104129/ucc28251-asymmetric-half-bridge-operation-for-off-line-converters-400vin-to-isolated-24vout

器件型号:UCC28251
主题中讨论的其他器件: LM5036

您好!

对于输入电压为400V 至隔离式24V 的离线转换器、UCC28251是否是非对称驱动半桥(顶部和底部开关上的占空比均为50%)的最佳选择?

如果不是、TI 建议对非对称半桥操作采用什么?  输出功率范围< 350W。

此致、

Nitish

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    您好!

    UCC28251 OUTA 和 OUTB 是对称的、这是具有许多高级特性的离线应用的理想器件。  

    如果您想使用非对称控制、也许您可以获取一个输出、然后对其进行反相以获得另一个开关的互补输出。 它很复杂、但可行。

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    您好 Sean、

    感谢您澄清 UCC28251用于对称驱动。  根据您的回答、我的理解是否正确:TI 没有用于半桥非对称 PWM 控制的控制器?

    此致、

    Nitish

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    Nitish、

    UCC28251 OUTA 和 OUTB 是异步 D 输出、不适合非对称半桥(AHB)。 AHB 需要一个能够产生 D 和1-D 输出的控制器、而 TI 有很多此类控制器。 TI 可提供任何特定于 D、1-D 应用的 PWM。这些 PWM 包括分配给有源钳位拓扑的 PWM、我在 这里参数搜索它们

    为何选择 AHB 拓扑?

     AHB 具有一些特殊设备应用、但不是一种流行的拓扑、因为当 D 接近50%(窄 VIN 范围)时、它的效果最佳 但是、LLC 转换器也能与窄 VIN 和固定 VOUT 完美配合、并且与业界大量 LLC 控制器配合使用、AHB 也有所下降。 与其他2开关拓扑相比、AHB 是一种固定频率拓扑、适用于更高功率、LLC 是可变频率2开关拓扑。  您 应该注意到 AHB 转换器拓扑存在一些问题。 请确保您了解以下总结的折衷和限制:

    此致、

    Steve M

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    您好、Steve、

    感谢您的响应、并提供指向具有有源钳位的非对称控制器搜索结果的链接。  我注意到您列出的缺点。

    关于次级整流器上的高电压应力、如果最大电压限制为62V、需要考虑多大的问题?

    我需要更好地了解阻断电容器瞬态响应问题。

    此致、

    Nitish

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    Nitish、

    不对称电压应力的存在是因为 D 的范围很宽。在我所展示的图中、您只会看到~2:1 D 的变化、您可以看到两个整流二极管之间的电压分布分布有多大的偏移。 如果您可以找到可安全地额定至最坏情况电压/功率应力的整流器、那么您无需担心。 从瞬态响应的角度来看、AHB 中的阻断电容器类似于有源钳位中的谐振电容器。 使其变大、您可以减少纹波、但会接受较差的瞬态响应、因为电容器电压不能瞬时变化。 减小其尺寸、瞬态响应改善、但电压纹波电压会增加。 当您在工作台上调节/测试硬件时、需要找到最佳位置。  

    Steve

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    您好、Steve、

    再次感谢您的进一步解释。  从您之前的消息中可以看到、我是否正确理解 LLC 拓扑更适合固定输出电压?  例如、如果输出电压在16V~32V (对于24V 标称电池负载)或32V~64V  (对于48V 标称电池负载)之间变化、LLC 是否不是合适的拓扑?

    您提到了 LLC 和 AHB 之间的某些差异...您能不能将 LLC 和 AHB 拓扑进行全面比较吗?

    此致、

    Nitish

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    Nitish、

    由于 AHB 在 TI 的推广程度不是很高、我找不到与 LLC 的直接比较。 我已经完成了这些类型的比较、并编写了一些培训材料、您可以在 这里的公共领域找到这些材料。 请注意幻灯片63、我已从幻灯片组中将其剪切到下面。

    此致、

    Steve

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    您好、Steve、感谢您的评论。  这很有帮助。

    此致、Nitish

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    您好、Steve / Sean、

    我还有一些关于 UCC28251和 LM5036的问题... LM5036似乎很受欢迎、因为它有很多讨论。

    1) 1) Sean 提到 UCC28251用于对称驱动、Steve 提到它的输出是异步 D 输出。

    1A)从上面我认为半桥的上开关和下开关都以相同的占空比 D 驱动。。。。。这意味着 D<0.5。  请您指出数据表中提到对称驱动器的位置吗?

    1b) 请进一步详细说明您的陈述"UCC28251 OUTA 和 OUTB 是异步 D 输出"。  由于只有一个反馈引脚的电压决定驱动上部和下部 MOSFET 的占空比、因此我很困惑您的陈述中提到的"异步输出"。

    1C) 您是否想让我指出数据表中提到"异步输出"功能的位置?

    2) 2) LM5036: 输入电压前馈是什么意思?

    3) 3) 由于 LM5036中的 Vin 限制为<100V、如果我使用隔离式栅极驱动器并为其提供由辅助源生成的 Vin、我是否可以使用它来驱动连接到400Vdc 总线的半桥?

    非常感谢您的反馈。

    此致、

    Nitish

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    Nitish、

    1) 1) Sean 提到 UCC28251用于对称驱动、Steve 提到它的输出是异步 D 输出。

    1A)从上面我认为半桥的上开关和下开关都以相同的占空比 D 驱动。。。。。这意味着 D<0.5。   请您指出数据表中提到对称驱动器的位置吗?

    [TI]:"对称"只是指您在第一个图的图 A、"对称半桥图"中所述的内容。 我看不到 UCC28251数据表中提到的"对称"一词、但下面的波形暗示了这个词。 您可以看到 OUTA 和 OUTB 分别对每个备用时钟脉冲做出响应、并且组合结果是对称的:

    1b) 请进一步详细说明您的陈述"UCC28251 OUTA 和 OUTB 是异步 D 输出"。  由于只有一个反馈引脚的电压决定驱动上部和下部 MOSFET 的占空比、因此我很困惑您的陈述中提到的"异步输出"。

    [TI]:异步(对称但180异相)意味着与上述"对称"相同。 很抱歉、该术语是否引起混淆。

    1C) 您是否想让我指出数据表中提到"异步输出"功能的位置?

    [TI]:请参阅上面的1b

    2) 2) LM5036: 输入电压前馈是什么意思?

    [TI]: 在 VMC 中、控制环路增益随输入电压变化而变化。 VFF 调制和调节与输入电压变化成正比的斜坡信号、通过克服 VMC 的这一限制来帮助改善调节和瞬态响应。

    3) 3) 由于 LM5036中的 Vin 限制为<100V、如果我使用隔离式栅极驱动器并为其提供由辅助源生成的 Vin、我是否可以使用它来驱动连接到400Vdc 总线的半桥?

    [TI]:LM5036具有内部集成 HV 启动功能、导通晶体管限制为100V 您可以从更高的线路电压启动、但需要绕过 LM5036数据表第8.2.2.4节中所述的内部启动。

    此致、

    Steve M

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    您好、Steve、

    感谢您回答我的问题。

    我正在尝试确定 对称驱动的半桥转换器(例如 UCC28251或 LM5036)是否适合电池充电应用中所需的宽输出电压范围。  例如、如果输出电压在16V~32V (对于24V 标称电池负载)或32V~64V  (对于48V 标称电池负载)之间变化、输入电压在370V - 400V 之间。  输出功率< 350W。  我假设是变压器隔离。

    您的进一步指导将帮助我选择正确的控制器。

    此致、

    Nitish Agrawal

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    Nitesh、

    在这个 E2E 主题中、我想我们已经完成了对对称转换器与非对称转换器进行比较的深入讨论。 其中任何一个是否最适合您的电池充电器应用、取决于您定义的每个极端情况下通过功率级的电压/电流应力、这正是我们开始讨论的地方。 我们的结论是 LLC 不是一个好选择、AHB 可以使用 I 提供的任何 TI D、1-D 有源钳位控制器、任何 半桥控制 器都可以用于传统的硬开关对称半桥。 我是否可以建议我们关闭此主题、您可以打开一个新的 E2E 主题、其中包含您有的任何其他问题? 感谢您通过 E2E 进行连接并使用 TI 产品探索您的设计。

    此致、

    Steve M

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    您好、Steve、

    是的、感谢您的帮助。  我将开始一个新的线程。

    此致、

    Nitish

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    我 要关闭此主题。 谢谢你。