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[参考译文] 直流/直流转换器

Guru**** 2309050 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS40210
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/600691/dc-to-dc-converter

主题中讨论的其他器件:TPS40210

你(们)好

我们正在为基于 FPGA 的系统设计电源部分:应用(医疗)。

Q1:    我需要将12v 直流电压转换为+150v 直流电压和-150v 直流电压、最大额定电流应为0.5A。有人建议使用任何基于 IC 的解决方案吗?

Q2:  如果没有基于 IC 的解决方案, 我是否必须使用反向降压/升压拓扑?还是反激式?

Q3:  TI 是否已在该配置中进行任何 SMPS 设计?

VIN=12V       Vout1 =+150V          Vout2=-150       Iout (max)=0.5A

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    Devith、有趣的应用、感谢您发帖。

    TI 没有任何接近您所需的参考设计。

    150V、 0.5A=75W

    2x=150W

    150W / 80%效率= 185W 输入

    从12V = 15.5Amps 平均值计算、功率为185W、峰值接近该值的2倍或30安培。

    此外、从12Vin 到150Vout、升压占空比将非常高、在我看来过高。

    发件人:

    占空比=1-(Vin x Eff)/Vout= 94%,太高。

    因此、需要使用变压器来帮助进行电压转换。

    最好是反激式或正向转换器。

    对于反激式器件、185W 功率太大。

    您可以制作2个反激式电源、一个用于+150V 75W、一个用于-150V 75W。

    负电源将需要光伏或反馈逆变器电路。

    反激式拓扑可以使+150V @ 75W。

    对于-150V 75W、反激式也可以工作、但使用光隔离器进行反馈。

    有许多控制器可用于反激式。

    从拓扑中的此链路中、选择反激。

    PMP7127不是公开的、接近于您的需求。

    输入电压为20-28V、电流为600mA 时输出电压为-120V。

    这使用运算放大器对–Vout 进行电平转换、以馈送到 TPS40210控制器。

    也可以复制输出以生成+120Vout、修改运算放大器电平转换器。

    这些是一些想法。

    e2e.ti.com/.../PMP7127RevA.pdfe2e.ti.com/.../5732.PMP7127RevA.pdf

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    尊敬的 EdWalker:

    首先 ,非常感谢您的宝贵意见。

    我仍然感到困惑

    Q1:在反 激式和反相降压/升压之间进行选择时、shold 始终在哪里?

     

    Q2:如何将反激式+150的输出反相至-150V?

     
    问题3:可能是我错了  

    占空比=1-(Vin*k η Ω)/(Vout=94%

    如果我使用555 IC 和升压拓扑来实现顿= 18的 PWM、以获得+150V 的电压、并使用反相降压升压来获得-150V 的电压、无论 这是否起作用?

    (说我不 想在设计中使用变压器)?

    2、假设我使用的输入电源为12Vin、80A (其他模块的通用电源、这就是为什么要使用80A) 、我将负载电流降低了+150V 至100mA、从而 将-150mA 降至100mA

    我的新电源要求  

    P=15W*2=30W

    现在 、我是否可以使用2个升压转换器

     

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    您好、Devith;

    反激式与反相降压/升压、
    反相降压/升压将在某个时间点受到占空比限制。
    就像升压电路一样、您更喜欢以合理的占空比运行。
    占空比会影响功率级中的峰值电流。
    在使用占空比公式时、如果我将占空比风升至90%以上、那么我开始查看反激式转换器。

    由于变压器匝数比起作用、反激式拓扑可实现更合理的占空比。


    反向反向反激式输出只需将 Vout+接地并将 Vout-用作输出。
    如 PMP7127所示、输出变压器的正极侧接地。
    您可以将反激式次级绕组连接起来、无论您需要什么、实际上、它只是一个变压器绕组。


    95%的占空比更高、我想正常运行。
    您需要评估详细信息:
    IC 能否以95%的占空比可靠运行。
    -95%占空比时、电流发送到输出端的关断时间非常短、为5%、因此峰值电流必须很高才能在5%的时间内提供所有输出功率。
    反向降压升压、从12V 输入电压输出-150V、电源开关必须处理150+12=162V 的峰值余量。
    因此、您将至少看到200V 电源开关。
    反激式运行在12V 电压下、50V 电源开关工作正常、其次级侧的二极管额定电压必须为200V。
    PMP7127使用50V 功率 FET BSC123N08和400V 整流器。

    对于+-150V/15W 的情况、最好的方法是使用具有双绕组、中心抽头的反激式、如果您的+-负载平衡、则可调节+输出。
    如果您的负载不平衡,请说“重载+”而没有“-”,并且您调节+,则-将大于-150V。
    交叉稳压是主要考虑因素、但它仅需要一个功率级、一个初级反激式控制器和一个具有2个输出的变压器。
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    尊敬的 Edwalker

    再次感谢您的宝贵建议。 由于应用对噪声至关重要、因此我必须考虑两次才能采用基于变压器的设计。

    从您的建议中、我了解 到我可以使用一个电源开关来处理超过162V 的余量尖峰。 两个独立电源  

    Vout1 = +150V、使用 TPS42010和功率 MOSFET  IRFS4227pbF (VDS 最大200V VDS (雪崩)典型值。 240 V      RDS (on)典型值 @ 10V 22 mΩ    IRP max @ TC= 100°C 130A )---升压拓扑


    Vout2 = -150V 、使用  TPS42010 和功率 MOSFET IRF9640 (VDS =-200V    RDS (on)典型值 @ 10V 50mΩ  )----- 降压/升压拓扑

     

    (我也会在 我的团队中参考您的建议,即使用中心抽头反激式拓扑的单个功率级)

    再次感谢大家

    此致

    DEVITH T

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    我很高兴为迪维思提供帮助。
    以下是一个可帮助进行电源设计的工具:
    www.ti.com/.../powerstage-designer

    功率级设计器。
    它提供了一些基本计算、允许您评估不同的拓扑。