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[参考译文] TPS54060EVM-590:采用分离轨配置而非 Fly-Buck 的 LM5017

Guru**** 2535750 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS54060EVM-590, LM5017

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/972060/tps54060evm-590-lm5017-in-split-rail-configuration-instead-of-fly-buck

器件型号:TPS54060EVM-590
主题中讨论的其他器件: LM5017

您好!

我最终希望从+48VDC 生成+/-12VDC 电源轨。 /-12V 分离轨将为几个运算放大器供电、我还需要12V 电压为单独的冷却风扇供电。

 TPS54060EVM-590模块就是这么做的、但我意识 到在这种配置中、TPS54060s 最大输入电压是由于它的电压为48V -(-12V)= 60V。 这将是一个问题、因为我的48VDC IN 可能在+48V 以上变化。

我已经了解了采用 Fly-Buck 配置的 LM5017、因为它可能需要高达100V 的输入电压、但在将隔离式输出 GND 连接到非隔离式 GND 时遇到了问题。

您能否建议一种能够创建所需+/-12V 并可承受高输入电压的设计? 12V 电源轨上的电流输出高达250mA、-12V 电源轨上的电流输出高达100mA。

此致

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    您好 Erik、

    您能否详细说明在使用 LM5017时遇到的问题是什么?

    我建议查看以下应用手册: 使用宽输入电压降压稳压器创建分离轨电源。
    本应用手册将演示如何使用标准降压转换器生成正负输出电源的方法。

    此致、
    Alejandro

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    您好、Alejandro、

    将隔离式"GND_ISO"连接到 GND 时、我在初级侧和次级侧引入了大量不必要的电压纹波。

    我使用了 LM5017 EVAL 板并将原始电感器替换为耦合电感器、以创建 Fly-Buck 拓扑:

    以下是 仅测量初级、非隔离式输出电压轨时的屏幕截图:

    当我通过让两个电压轨通过示波器共享同一个 GND 将其连接在一起时、如下图所示:

    我得到以下波形:

    如果我从初级电压输出上拆下示波器探针和 GND 夹、我会在隔离式输出端获得更干净的电压:

    这是我尝试尽可能遵循的 LM5017数据表原理图:

    我具有+/-18V RMS 输出的原因是、我打算使用某种 LDO 来提供更稳定的+/-12VDC 输出。

    请告诉我,我是否犯了任何明显的错误。

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    下面是另一个示波器交流耦合的屏幕截图、以更好地查看波形:

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    您好 Erik、

    明白。 我建议改用更好的测量技术。 不正确的测量技术会放大输出噪声。 请查看以下内容:

    此致、
    Alejandro

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    我不认为仅仅减少 GND 环路就能解决我的问题。 下面是另一个测量、我已完全拆下 GND 夹、并将 GND 直接连接到示波器探针的 GND 环:

    我仍然得到几乎相同的测量结果:

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    纹波大幅降低、但仍然非常显著。 我的问题是、当降压稳压器的隔离式输出和初级输出与公共 GND 连接在一起时、首先引入纹波的原因

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    Erik、

    我知道。 我们只是想获得更真实的纹波读数。
    让我们尝试一下:放置一个"Y-CAP"、如以下 应用报告中所示。 一个从初级 GND 到次级 GND 的2.2nF 2kV 电容器等器件、用于将流经绕组电容的电流重定向到次级 GND。

    谢谢、
    Alejandro

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    好的、我将尝试一下。 2kV 额定值是否有原因?

    我目前只有可在办公桌上使用的50V、2.2nF 陶瓷电容器。

    如果需要、我将订购2kV 额定电压  

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    您好 Erik、

    它不必是2kV 额定电压、但必须是 Y 类电容器。 所有 y 电容器(我知道)的额定电压都是高电压。

    因此、需要强调的是、请确保它是 Y 类电容器。

    此致、
    Alejandro

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    您好、Alejandro、

    现在、我已经尝试在两个电压轨之间添加一个2.2nF、2kV 电容器、同时测量两个电压轨时、我得到以下波形:

    电容器进一步降低了电压纹波、但仍然很明显、一旦我将两个电压轨与示波器 GND 连接在一起、电压纹波就会比我一次只测量其中一个输出轨更差。 (与之前一样、我正在使用尽可能短的 GND 引线进行测量)  

    如果我一次只测量其中一个电压输出、我会得到以下波形:

    这是 我找到的电容器的数据表(我不是100%、它实际上是 Y 类电容器、但这是我可以轻松保持的):  

    www.elfa.se/.../C1206C222KGRACTU_eng_tds.pdf

    我目前正在为我的测试装置提供5节串联的9V 电池、以获得干净的输入电压、并消除电源电压会引入不必要的噪声的可能性。

    当两个电源轨连接在一起时、是否有方法进一步减少纹波?

    此致

    Erik

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    您好 Erik、

    正如预期的那样、电容器进一步降低了噪声。

    我认为这不再是转换器噪声问题。 相反、我认为这是明显转换器噪声的虚假显示问题。 您隔离了电源、这意味着它不再是线路接地。 您是否曾尝试隔离您的示波器?

    此致、
    Alejandro

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    您好、Alejandro、

    以下是隔离电源连接器中的 PE 连接后示波器的屏幕截图:

    它似乎对减少测量的电压纹波没有任何显著影响。

    尽管使用添加的电容器可以显著降低电压纹波、但100mVpp 看起来仍然有点高。  

    到目前为止、我提供的测量屏幕截图是在隔离轨上具有2k 负载但初级电压输出上没有负载的情况下拍摄的。 在初级输出上汲取0mA 或250mA 电流时、几乎没有什么区别。

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    您好 Erik、

    我还想指出、您电路板上的其他焊接组件(来自先前提供的图片)可能也会拾取大量噪声。 电阻器和电容器的长引线会拾取不必要的噪声。
    如前所述、我认为这是表观转换噪声的虚假显示。

    此致、
    Alejandro