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[参考译文] UCC256304:输出电容器纹波电流

Guru**** 2540660 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC256304, UCC25600, PMP9750

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/772853/ucc256304-output-capacitor-ripple-current

器件型号:UCC256304
主题中讨论的其他器件: UCC25600PMP9750

我正在使用 UCC256304进行设计、以实现14V 40A 输出、无 PFC。 这具有常用的二次侧分压变压器、其中两个整流器为直流输出馈送电容器。 方便使用的 TI 电子表格显示了22安培的纹波电流、这似乎很高、很难/很昂贵。 我们的旧产品(硬开关设计、但次级整流器配置类似)具有与整流器串联的电感器(也有 RC 缓冲器)、我在 SPICE 仿真中发现、输出电容器之前的电感器对电容器纹波电流有很大帮助。 但是、电感似乎确实会反射回初级侧、并影响初级侧的谐振驱动电路。 在我的仿真中、我任意减小初级串联电感以进行补偿。

我的 SPICE 电路已连接、并与这两个版本进行了比较。 Vout1 (绿色)是不带输出电感器的输出电压(5V p-p 纹波)。 Vout2 (蓝色 LT)是带电感器的输出电压(0.25V p-p 纹波)。 但看看电容器纹波- I (C1)(黄色)显示大约80A p-p 纹波、而 I (C2)(红色)显示小于6A p-p 纹波。

输出电容器纹波电流和输出纹波电压的降低似乎非常显著、尽管存在一些压降。

1.这是否是一种好的方法,是否可取?

2.这将如何影响整体效率?

通过变压器反射的次级电感是否应被视为初级电感的一部分?

谢谢!

Mike

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    尊敬的 Mike:

    感谢您的联系。 这个概念与 CLL 谐振转换器非常相似、CLL 谐振转换器摆脱了初级谐振电感器、并在整流二极管之后使用输出电感器。 然后、该输出电感器参与谐振。 可以在谐振以上运行 CLL、这将使输出电感器中的电流持续、从而限制输出电容器中的总峰峰值纹波。

    了解一下 PMP9750。 这是基于 UCC25600:http://www.ti.com/tool/PMP9750的 CLL 谐振转换器参考设计

    作为参考、本应用手册从第16页开始介绍了 CLL 谐振转换器:www.ti.com/.../slup376.pdf

    此致、
    本·洛夫
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    您好 Ben、

    这非常有趣;slup376中的讨论似乎正好与二次电感的权衡有关、这在我的设计中看起来非常有益。 只需将 UCC25630x 设计计算器电子表格计算的电感(或其中的一些电感)移动到二极管后的次级侧、并进行匝数比(1/n 平方)调节、我是否可以安全地移动? 这似乎是在 PMP9750中完成的操作。 UCC256304的运行是否不受该拓扑变化的影响?

    尽管我的 Webench 设计确实将漏电感指定为一次侧磁化电感的0.02 (1/50)、但这些参考设计似乎并未揭示变压器的漏电感。 这是变压器性能的安全经验法则吗? 在一次侧串联电感器值确定中包含该值(从计算得出的要求中减去)是否正确?

    此外、我还了解到变压器可能会提供所有必要的谐振电感及其泄漏、从而完全消除了对单独电感器的需求。 这通常是可行的吗? 我见过的 EVM 和参考设计都使用分立式电感器;是因为制造具有足够漏电感的变压器很难做到这一点吗? 借助我的成本敏感型设计、消除器件(并降低纹波电流)将非常有效。 如果您对变压器设计的这一方面有任何见解、我们将不胜感激。

    感谢您的帮助!
    Mike

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    尊敬的 Mike:

    是的,您可以使用关系 LR=(n^2)*LOUT 来计算 CLL 的输出电感。 我不打算对 UCC256304进行任何其他必要的更改。

    是的、初级侧泄漏会增加您的谐振电感。 1%或2%即可。 LLC 比其他拓扑更注重漏电感、因为它只是增加了谐振电感。

    是的、可以将变压器的漏电感用作总谐振电感、从而完全摆脱外部电感。 这种方法在使用 LLC 成功之前就已经完成了。 我想说、利用漏电、因为谐振电感使变压器设计变得更加复杂、但仍然是可行的。 您希望泄漏电感具有受控容差、以获得可靠的性能。 以下是使用漏电感作为谐振电感的几个参考设计。

    www.ti.com/.../tidrxi5.pdf
    www.ti.com/.../tidrt45a.pdf


    此致、
    本·洛夫
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    太棒了,谢谢 Ben!
    Mike