[参考译文] UCC28704：变压器计算

您好、Pan-M、

感谢您关注 UCC28704反激式控制器。

您的 NPS 公式已经有一个预先确定的匝数比、LP 公式意味着 LP = 2.36mH。  但是、没有关于您如何获得这些数字的信息。

设计过程中有几个步骤未显示在您的过帐中。
这就意味着您已经有了变压器设计、您可能会尝试使其在7V/5W 应用中正常工作。

最好的设计方法是按照数据表中的设计过程进行显示。 UCC28704 Excel 设计计算器工具也实现了这一点：https://www.ti.com/lit/zip/sluc603

如果您已经有一个要使用的变压器、那么使用此计算器、您可以调整输入以得出电感和匝数比以匹配现有的变压器。 然后确定实现该变压器设计所需的输入变量值(最小/最大电压、电流、频率)是否可接受。

如果可以接受、您可以继续确定设计所需的其他组件值。  
如果不可接受、则必须更改变压器的一个或多个参数。

此致、
Ulrich

您好、Pan-M、

为了使设计符合您在计算器工具中提供的变压器参数、我修改了电池的值：B13、D21和 C46。

e2e.ti.com/.../Copy2-of-sluc603b.xlsx

原因如下：

1. 由于您需要 LPM = 2.30mH、因此我必须将最大全功率开关频率降至51kHz、从而使计算器建议 LPM = 2.30mH。

2. 由于您的 NPS 要求= 10、因此我必须将最小 RMS 输入电压提高到94Vrms、以使计算器建议 NPS 比率= 10。 (不用担心，我们稍后将恢复到85Vrms。)

3. 由于您需要 NAS = 1.6，因此我必须将“初始启动时的输出电压”增加到4.89V，以使计算器建议 NAS 比率= 1.6。

   对于项目1、IPK_sec 和 IPK_pri 已由输出电流和 Dmag 占空比预定义。 它们不能更改。 因此，从 P =½*LPM*IPK^2*FSW 等式中，FSW 必须降低以允许 LPM 增加。

   对于项目2、

   此计算器假设大容量纹波电压为峰值的40%、因此假设最小大容量谷值为最小输入峰值的60%。 对于85VAC 输入，最小谷值电压= 85V*1.414*0.6 = 72Vmin。 NPs=10的变压器在其低谷值电压下不工作；占空比不足。 因此、在满负载、85VAC 时、Vout 中会出现线路频率纹波。

   要使 NPs=10工作、需要较低的大容量纹波电压、最小谷值较高。 94Vrms 可提供该条件。 使用假定的0.6因子，94V*1.414*0.6 = 79.7Vmin。 为了允许85Vrms 输入、总大容量电容必须足够高、以便将最小满载纹波电压保持在>80Vmin。 对于5W 的输出功率、大于12.4uF 的 Cbulk 可以实现此目的。 由于您在电池 C79上为 Ca 和 CB 输入的电容各为10uF，因此您的电容总计已为20uF，这可以轻松地将最小纹波电压保持在高电平，并考虑到电容值的-20%容差。

   因此、尽管电池 B13中显示了94Vrms、但对于 Cbulk、20uF 电容将使您的设计能够在低至85Vrms 的电压下运行。

   对于项目3、

   在 NAS 匝数比为1.6的情况下、仅当 Vout 大于4.89V 时、VDD 上从次级侧到辅助侧的反射电压才会高于8V。 在启动期间、当0V < Vout < 4.89V 时、通过将 CVDD 电容中存储的电荷拉低、初级 VDD 必须保持在8V 以上。 如果 CVDD 太小、并且 VDD 在 Vout 达到4.89V 之前降至8V 以下、则控制器将关闭并尝试反复重新启动。

   您可能需要在此处进行折衷。 您指定了4个参数、但其中只有1个可以为真、而不是全部为4个。

1. 导通时的 Vout = 2V (电池 C46)

2. CVDD = 0.33uF (电芯 C100)

3. 启动时间< 0.9s (电池 C96)

4. 空载输入功率< 30mW (电池 D17)

   这些都与项目3有关。
   如果输出上必须有低至2V 的恒定电流(CC)运行、则不能有 NAS = 1.6。 必须重新设计变压器。  如果您可以在 CC 运行期间允许电源在 Vout 降至4.9V 以下时关闭、则可以使用此变压器。

   为了使控制器启动、CVDD 可能必须大于0.33uF。 当 VDD 从21V 降至8V 时、CVDD 必须保持控制器。 在此期间、Vout 以最大 CC 速率充电、但 Cout 指定为940uF (电池 C115)。 假设未施加输出负载、则需要提供大量电荷才能获得大于4.9V 的输出电压。 如果在启动期间施加负载、启动时间甚至会更长。 因此、CVDD 必须足够大、以便在输出电压大于4.9V 之前执行 VDD。 这可能意味着多个 uF、而不是仅0.33uF。

   但是、您选择的涓流充电电阻 Rt = 15.3Meg (电池 C92)基于实现低待机功耗(大概为230VAC)、CVDD = 0.33uF 基于0.9s 启动时间。 如果 CVDD 必须是多个 UF、则您将无法在<1s 内实现启动。 如果将 Rt 降低至0.9s、则无法实现小于30mW 的待机功耗。

   如果您真的不需要这么大的电容、则可以减少 Cout；这将有助于保持 CVDD 更低。

   但最简单的折衷是允许更长的启动时间、从而保持 Pstby < 30mW。 如果启动时间比 Pstby 更重要、您可以减少 Rt。

   这就是我为您的设计看到它的方式。

   此致、
   Ulrich

    

好的、PAN-M、

听起来就像您了解问题一样。

我将关闭此主题。

此致、

Ulrich