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[参考译文] 高功率密度隔离式直流/直流转换器设计

admin
Guru**** 2535750 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC28951, LM5046, LM5045, UCC25600, UCC28950, UCC27714, PMP8787, UCC28700, UCC21520, UCC3895

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/789215/high-power-density-isolated-dc-dc-converter-design

主题中讨论的其他器件：UCC28951、 LM5046、 LM5045、 UCC25600、 UCC28950、 UCC27714、 PMP8787、 UCC28700、 UCC21520、 UCC3895

您好！

我正在设计一 款具有以下规格的高功率密度隔离式直流/直流转换器。

输入电压=最大100V 直流

输出电压= 12V 直流

输出电流= 50Adc

我处于设计的开始阶段、您能不能帮助我为上述规格选择合适的拓扑？

此外、在选择拓扑后、我将对滤波器和变压器选择方面感兴趣、并最终从 TI 电源产品系列中选择合适的器件。

谢谢你

平路机、

Rajesh

  • 0
    TI__Guru**** 2535750 points
    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 Rajesh

    我建议使用两种拓扑之一-使用 UCC28951控制器实现最佳环路响应的相移全桥、或者使用 LM5046实现更集成的解决方案。 请确保没有浪涌测试或瞬态条件可将输入电压驱动至105V 以上、这是 LM5046的限制。

    另一种可能是使用 LM5045的硬开关全桥。

    PSFB 的主要优势在于、它为您提供了 ZVS 以降低开关损耗-但在100V IN 时这些损耗可能并不明显-硬开关全桥可能更好、因为它不需要初级侧的循环电流来驱动 ZVS。

    我建议您查看我们的电源拓扑手册、网址 为 www.ti.com/.../slyu036.pdf 以便在这两者之间进行全面比较。

    另一种可能的方法是使用由 UCC25600或 UCC25630x 器件控制的 LLC。 LLC 中的输出纹波电流很高、您必须在输出上放置大量电容。 此外、LLC 不适合输入/输出电压比发生变化的应用、因此请检查您要使用的最小 Vin 规格。

    此致
    Colin
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    TI__Guru**** 2535750 points
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    您好、Colin、

    感谢您对此提供的意见。

    通过查看应用、输入电压可高达110V 直流、因此我认为 UCC28951是更适合我们应用的解决方案。

    如果我错了、请纠正我的问题。

    我是指使用 UCC28950 (www.ti.com/.../sluub02a.pdf)的600W 相移全桥(PHSB)转换器、我发现该 EVM 板需要另外两个0-20Vdc 电源来生成 VBIAS 和 VBIAS2。

    对于生产方法、我们是否需要设计另外两个具有较低功率输出的直流/直流转换器来生成 VBIAS 和 VBIAS2？
    从100V 直流电源。

    如果客户要求从100Vdc 输入变为400Vdc 输入、我们是否可以使用相同的设计、只需进行极少的修改？

    请帮助我查找此问题的解决方案。

    此致、
    Rajesh Matere
  • 0
    TI__Guru**** 2535750 points
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    您好 Rajesh

    这里有许多选项-

    1 LM5045被限制在105V AbsMax - 100V 建议最大值 如果您要在110V 输入上使用它、则必须找到一种将 V_IN 引脚限制在100V 以下的方法-相对简单的齐纳稳压器可以实现这一目的。 高侧栅极驱动器 HD1和 HD2不能用于直接驱动 MOSFET、但它们可与一些外部驱动器一起用作接地参考输出 -可能需要高侧和低侧驱动器来均衡传播延迟、但这是必要的 是设计人员必须要考虑的东西。 在这种情况下、UCC27714高侧和 UCC27524A1低侧将是栅极驱动器的理想选择。

    2您可以将 LM5045控制器放置在系统的次级侧。 UCC25120隔离式驱动器可以驱动初级侧 MOSFET。 次级侧控制器可设计为提供比初级侧控制器更高的环路带宽、因为您无需使用光耦合器将 Vout 信息引入控制器。 您还需要初级侧和次级侧辅助电源- 通常低功耗反激式运行良好-这与我们使用 UCC28700的 PMP8787设计类似  

    ３硬开关全桥是低输入电压的理想选择,但相移全桥更适合高输入电压。 很难准确地知道边界所在的位置、其中一个比另一个好、但在100V 时、它们都相当相等。 在400V 时、PSFB 明显更好、因为它可以实现 ZVS、从而大幅降低开关损耗。

    ４如果您使用 PSFB、则可以选择 UCC28951或 LM5046。 LM5046具有与 LM5045相同的输入电压限制、因此、如果在110V 总线上使用该器件、则同样的注意事项适用。

    ５ UCC28951是一款次级侧控制器, PSFB 拓扑可在100V 至400V 及以上的电压范围内使用-并具有适当的组件选择和 PCB 间隙。 UCC21520隔离式驱动器是初级侧 MOSFET 驱动的理想选择。

    ６ UCC3895是一个初级侧 PSFB 控制器—与 UCC28951相似、但没有 SR 驱动输出。 这将消除对次级侧辅助电源的需求、但初级侧仍需要一个辅助电源。

    BTW -您通常可以使用次级侧控制器并连接到下游系统级电路(监控等)来获得更高的环路带宽 更简单。

    此致

    Colin

  • 0
    TI__Guru**** 2535750 points
    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、Colin、

    感谢您提供宝贵的输入、它确实帮助我选择拓扑和控制器。

    根据我们的讨论、我得出结论、基于 UCC28951控制器的 PSFB 可以是更好的应用解决方案。
    我将开始详细讨论。

    此致、
    Rajesh Matere