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[参考译文] UCC28600:光耦合器的反馈环路性能

Guru**** 1423070 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC28600, UCC24612, LM5021, PMP10215, UCC28730, UCC24650, UCC28610, LM5023
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/873167/ucc28600-feedback-loop-performance-with-opto

器件型号:UCC28600
主题中讨论的其他器件: LM5021PMP10215UCC28730UCC24650UCC28610LM5023

我正在尝试使用 webench 开发大约200W 电源的概念。

下面我对原理图进行了查询:

对于具有隔离功能的反馈环路、它使用光耦合器。 在这种 FB 下、在正常负载和负载开关下如何进行调节?

2.可以 使用同步整流器代替二极管来提高效率。 如果是、请建议 IC 和原理图以供参考。

  • 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 Devendra、

     

    感谢您关注 UCC28600 QR 反激式控制器。

     

    根据您提供的原理图、我假设输出电压为~15V、基于反馈分压器电阻器 Rfbt 和 Rfbb、并假设 VR 基准电压为2.5V。 对于瞬态响应示例、我可以找到的最接近的参考设计是 PMP5313、它在90W 时为14V。 此设计可在 http://www.ti.com/tool/PMP5315#technicaldocuments 上找到、测试报告(http://www.ti.com/lit/ug/slur128/slur128.pdf)在第9页上显示了2级输入电压的瞬态响应。 在给定振铃的情况下、该环路欠阻尼、可以通过在补偿网络上进行额外的工作来改善该环路。 不过、它确实提供了一个示例、说明了通过光耦合反馈可以预期的典型响应时间和带宽。

     

    输出二极管可以在变压器绕组的高侧(此时二极管所在)或绕组的低侧替换为 SR-MOSFET。 低侧使得为 SR 控制器供电和偏置 SR-FET 变得容易得多。 我建议使用 UCC24612-2 SR 控制器(有关数据表和其他设计帮助、请参阅 www.ti.com/.../UCC24612)。

     

    此致、

    Ulrich

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    您好 Ulrich、

    感谢您的回答。

    是的、输出电压为15V。

    对于60V 至160V 的200W 输出和输入直流范围、是否有更好的反激式控制器选项。

    您能不能共享此类 Flybcak 的参考设计文档。

    此致、

    Devendra

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    您好 Devendra、

    术语"更好"是相对的、取决于您希望强调的方面。  由于该主题的原始标题提到了"反馈环路性能"、因此我假设您希望获得比 PMP5313文档中提供的更好的环路响应。  如前所述、有关优化反馈组件的其他工作可以改善响应。

    在任何情况 下、对于大多数反激式转换器而言、200W 将推动实际功率范围的顶端。    在该功率级别附近、反激式参考设计很少。  大多数控制器设计为直接驱动 MOSFET、但基于通常的预期功率、功能有限。  在200W 时、MOSFET 的尺寸变得非常大、因此直接驱动通常不足。   在此参考设计 中、http://www.ti.com/tool/PMP10215 功率级是一种2晶体管布置、带有高压双驱动器 IC、用于处理栅极充电负载。  您可能对其他几个输出和 PFC 级不感兴趣。  只需忽略它们;本参考设计的重点是说明反激式控制器管理200W 功率吞吐量所需的条件。 LM5021能够以 CCM 模式运行、这有助于降低实现200W 所需的峰值电流。

    60V - 160V 的直流输入范围与80Vac ~ 133Vac 的整流交流输入类似。  大多数参考设计都针对"通用"85VAC~2654VAC 范围。  不太可能有 一个与您的应用描述非常接近的预设计电路、因此此参考应该仅用于:可能需要的参考、而不是您可以为器件复制器件的直接设计。  例如、PMP10215变压器设计将不适合您的输入范围。  我建议您按照 LM5021数据表中的设计过程、根据 输入和 输出限制来获取合适的电路参数。  

    此致、
    Ulrich

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    您好 Ulrich、

    感谢您的快速响应。

    我专注于设计、因此忘记了主题的标题、并要求您进行更好的设计。

    通过更好的设计、我的意思是成本、效率和瞬态响应。

    如果反激式转换器的功率为200W、那么我可以更改负载并使其达到100W。

    此致、

    Devendra

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    您好 Devendra、

     

    这是一个难以回答的问题、因为它有太多变量需要考虑。 所有设计都基于在相互冲突的设计目标之间进行权衡。 通常、必须满足一组固定的输入和输出限制、然后搜索最适合这些限制的转换拓扑(以及该拓扑的控制器)。 在这种情况下、您将更改限制以最适合拓扑(反激式)。 如果进一步降低功率级别、则会打开更多的反激式控制器选项、主要基于更低的总体成本。

     

    但是、成本、效率和瞬态响应之间需要相互权衡、您需要在它们之间找到适当的平衡(以及大量其他属性、例如尺寸、可制造性、温升等)。 初级侧调节(PSR)控制器无需使用光耦合器和次级侧并联稳压器、从而降低了成本、但通常会牺牲瞬态响应(参考:UCC287xx 系列)、除非保持相当大的预负载。 UCC28730控制器和 UCC24650“唤醒”IC 是一个例外,它可以在没有显著预载的情况下实现非常好的无负载阶跃响应。 但 PSR 的 MOSFET 驱动能力有限,可能需要一个栅极驱动缓冲器来实现高于50~60W 的功率级别。

     

    UCC28600、UCC28610、LM5021和 LM5023等光耦合反馈稳压器可将更快的响应扩展到更高的功率水平。 但这些都是一般性的、可能会导致对所有可能的变量进行无休止的权衡。 所有情况都可能存在例外情况。

     

    “更好”是两个备选方案之间的比较和价值判断,而三个或更多备选方案之间的“最佳”。 只有在所有目标的两个或两个以上的备选方案得到充分设计或至少大量设计和固定数量之后,才能确定"更好"或"最佳"。 本论坛并不是真正用于讨论什么比其他论坛更好。


    但是、为了避免让您空手、我建议 LM5021在60-160Vdc 的输入电压范围内、在100W 至200W 的功率水平下仍然很可能以合理的成本提供体面的效率和瞬态响应。  

     

    此致、
    Ulrich