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[参考译文] UCC28911:支持 UCC28911的 HV 降压转换器的最大输出电流能力

Guru**** 2392655 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC28911, UCC28881

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/1017492/ucc28911-the-maximum-output-current-capability-for-hv-buck-with-ucc28911

器件型号:UCC28911
主题中讨论的其他器件: UCC28881

大家好、团队成员

客户正在寻求输出电平至少为15V/300mA (持续)的非隔离式 HV 降压解决方案。

我注意到 UCC28911和 UCC28881可用于此类拓扑、我们在 TI.com 上找到了多个 TIDA。

但是、这些参考设计的输出电流非常小、无法满足客户的要求。

我想知道 UCC28911是否可以支持高达300mA 的应用? 谢谢。

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    您好 Gabriel、

    我想问这个设计的输入电压范围是多少,例如最小和最大输入电压。

    谢谢。

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    你(们)好,Jaden

    电压范围为85VAC~260VAC

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    您好 Gabriel、

    我大致计算 了输出电感的开关频率和电感。 理论上、UCC28911可以支持300mA 输出电流。   

    在降压配置中,输出电流几乎等于电感器电流的平均电流。 UCC28911是 DCM 和 QR 控制器。 峰值电流限制为700mA。 因此、功率级必须以 CrM 模式运行(在第一个谷底开启)、以支持300mA 电流(最大输出电流 Iout ~= 700mA/2)。  数据表中还有一个最大导通时间限制为13us。 客户必须仔细设计电感,以便在整个输入电压范围内满足 CRM 操作要求。 并且不超过最大开关频率。 Lm = 1.5mH 是一个起点。

    谢谢。

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    您好 Gabriel、

    我将 Lm 更正为370uH,因为开关频率必须高于44kHz ,然后峰值电流最高可达700mA。

    之前的 Lm = 1.5mH 将产生~ 12kHz 的开关频率。

    谢谢。

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    Jaden

    感谢您的回复。

    我读过一个过去的材料,它表示输出电流电平将受到 KCC (DEMAG * FSW 常数)的限制。 结论是 Ilimit/4。

    如果它能够支持高达300mA 的电流、则效果会很好。  顺便说一下、当输出功率高于300mA 时、会发生什么情况?  

    我注意到许多其他供应商的 HV 降压转换器是固定开关频率、如果我们为 HV 降压转换器选择具有 AM/FM 调制功能的 UCC28911、会产生什么差异?

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    您好 Gabriel、

    UCC28911不是专门针对 HV 降压设计的、它是一种反激式控制器。  它以 QR 和 DCM 模式运行。 最大峰值电流为700mA。 此外,还有最短导通时间和最长导通时间限制。 但对于特殊设计的 HV 降压控制器,它可以在 CCM 模式下运行。 对于 降压拓扑,输出电流 应为1/2 IPEAK 乘以等于 Ton + Toff / Ttotal 的系数, 以支持300mA 输出电流。 Ttotal 需要接近 Ton +Toff,这意味着 UCC28911必须以 QR 模式运行。  如果输出电流超过300mA。 它将触发 OCP 保护。

    谢谢。

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    关于谷底开关的另一个问题。 下图是从 UCC28911数据表中捕获的。

    根据我的理解、当 VDS 下降到零附近意味着 MOSFET 导通时、我用红色圆圈标记了三个导通周期。

    我不明白底部轴指示的是什么? 它具有耦合脉冲并标有"打开"。

    第二个问题是下图中的最小允许周期是根据控制律输出频率信息进行计算的、对吧?

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    您好 Gabriel、

    当 MOSFET 导通时。 磁化电流将逐渐上升。 它将 Rdson 和电流感应电阻器相乘,使之等于 VDS 上的电压,这就是为什么在 MOSFET 导通期间 VDS 上的电压逐渐增加的原因。

    您对第二个问题的理解是正确的。

    谢谢。  

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    有关 HV 降压电感器设计的更多问题:

    TON=[(IPP*L)/(Vin-Vout)]

    TOFF=[(IPP*L)/(Vout)]

    TON+TOFF<(1/44Khz)

    问题:

    1. 我的计算是对的吗?
    2. 正如您提到的,最短 Ton 时间为13us,我们应该确保 L 足够大,使 Ton 大于13us?
    3. 由于交流线路电压范围很宽、我应该根据最小输入电压还是最大输入电压来计算?
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    您好 Gabriel、

    为了简化计算、我们忽略了1/2谐振时间(它也是开关周期时间的一部分)。 这样、您的计算方法是正确的。

    13us 是最大导通时间限制。 因此、计算得出的 L 导通时间应小于13us。

    您必须使用最小输入电压来计算 L。  获得 L 值后,您还必须验证在  最大输入电压下导通时间是否大于 tON (min)。 如果开关频率 低于115kHz。

    这就是您的设计所面临的所有限制。

    谢谢。