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[参考译文] Fly-Buck 转换器和变压器

Guru**** 657930 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5160, LM5160A, LM43602, PMP10531, LM5000, TPS789, LM5161
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/568868/fly-buck-converters-and-transformers

主题中讨论的其他器件:LM5160LM5160ALM43602PMP10531LM5000TPS789LM5161

您好!

我正在为下一个电路板设计一个复杂的电源网络、我需要一些有关使用 Fly-Buck 转换器和选择合适变压器的帮助。

我需要以下行:

1) 3.3V 主线路(最大600mA)

2) 1.8V 线路(最大20mA)

3) 3.3V 隔离线路(最大160mA)

4) 3.3V 隔离线路(最大20mA)

5) 4)个隔离部分、每个部分有一条12-24V 线路(最大50mA @12V)和一条3.3V 线路(最大300mA)。

所有隔离线路应与其他线路分别隔离、我的电源为24V 或48V

我当然可以:

-使用 LDO 从1)导出第2行)

-从5) 12-24 V 线路导出5) 3.3V 线路

因此、我最终必须生成稳定的3.3V 线路、两条稳定的3.3V 隔离线路和四条12-24V 的"不稳定"隔离线路。

我的第一个想法是使用单个 LM5160来生成所有这些输出、但我需要一个有点奇怪的变压器、比如1:4:4:4:4:1.1:1.1或类似的变压器。 我找不到一个。 此外、我们的年使用量估计很低(< 100件)、因此我认为我无法承担生成定制器件的可能性。 但是、如果您知道有人可以帮助我、您的帮助将会受到极大的赞赏。

此外、我还不清楚 LM5160 (以及顺便说一下、所有稳压器)的额定电流是否与输出电压有某种关联。 换言之:如果我需要10 W 的输出功率、那么原则上我可以选择3.3 V、3 A 的输出线路或24 V、417 mA 的输出线路。 两条线路都可以提供我所需的10W 功率、但第一条线路的额定电流对于 LM5160而言过高(额定电流为2A)、而第二条线路则可由同一个 LM5160轻松管理。 正确吗? 或者、在处理更高的电压和更低的电流时、是否需要担心?

另一个更实用的解决方案是使用几个 LM5160A。

第一个 LM5160A 应生成四个"高压"隔离式输出、并将非隔离式线路设置为10V、以便为两个 LM5160A 的 VCC 供电。 隔离式输出可通过 Wurth 750315038变压器生成、并达到23V。然后、降压转换器(如带 Webench 的 LM43602)将生成3.3V 输出。

第二个 LM5160A 应生成主3.3V 输出和两个3.3V 隔离式输出、这可能会通过再次引入 LDO 和/或降压转换器(如 LM43602)而更加稳定。 在本例中、我需要匝数比为1:1.2:1.2或类似值的变压器、以考虑隔离侧的二极管压降。 我发现了一些可能适用的器件、但由于它们不是为 LM5160设计的、我不确定它们是否能够很好地工作。 部件号为 Ice Components 的 GT06-122-053和 Vacuumschmelze 的 T60403-F5046-X100。 您能给他们一些建议吗?

提前感谢您的帮助。

Stefano

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    您好、Stefano、

    您可以通过多种方式... 最简单的可能是使用隔离式模块
    www.ti.com/.../1w-2w-miniature-module-products.page
    或变压器驱动器、如 www.ti.com/.../transformer-driver-products.page
    否则、在单个级中、您可以设计类似于 www.ti.com/.../PMP10531www.ti.com/.../TIDA-00182 甚至 www.ti.com/.../TIDA-00446的产品

    希望这对您有所帮助
    kr
    Vincenzo
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    尊敬的 Vincenzo:
    可能我最大的问题是高输入电压(24V 或48V)。 这就是促使我探索 LM5160的原因之一。
    我在第一篇帖子中所做的考虑主要是由于您也提到的 PMP10531设计。 该板可生成四个15V 和-8V 双电压输出、但我认为在将它们转换为单个23V 输出时没有问题。 我的起点同样是 LM5160。

    如果 LM5160能够提供系统所需的全部功率、我可以更改方案的第二部分、因为我可以使用其10V 输出(可能将其上升至12V)来馈送几个隔离式模块、 因此生成两条额外的隔离线。 但我认为效率方面会有所下降、因为隔离式模块的效率大约为60-70%。 顺便说一下、我总是需要一个降压转换器来生成主3.3V 线路。

    我有几个问题要问您:
    1) 1) 1)您能否解释一下我在设计中必须如何考虑 LM5160的电流限制? 另请参阅我之前的帖子、了解我不清楚的内容示例...
    2) 2)您认为我建议将几个 LM5160与上述两个变压器中的一个搭配使用是否合适、或者您是否认为可能需要担心?

    感谢你的帮助。
    Stefano
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    好的,我看到了...

    嗯、如果我很清楚我将以这种方式执行的系统(请参阅附件):

    1)反激式(基于 LM5000)、可实现4个12V 隔离式输出

    2) Fly-Buck (基于 LM5160A)、可实现1x 3.3V 和2x 3.3V 隔离式输出

    3) LDO (基于 TPS789)以实现1.8V 输出

    在这种情况下、查找标准变压器不应成为问题...

    请记住、LM5000和 LM5160A 有一个可用的设计电子表格(这些器件也提供了其他设计工具)

    您认为这是一个好建议吗?

    kr

    Vincenzo

    e2e.ti.com/.../3465.7_2D00_10W-multi-output-solution.pptx

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    您好 Vincenzo、再次感谢您的回复。

    2)和3)解决方案对我来说非常好。 也许我可以尝试一下 LM5161、而不是 LM5160A:我在 Webench 上运行了一些仿真、这似乎是一个不错的选择。

    相反、LM5000不是一个选项、因为我的输入也可能高达48V (取决于单个安装)。 因此、我想我将"复制"PMP10531并使用同一个变压器。 在这里、我再次使用 LM5161在 Webench 上进行了几次仿真(介绍了所有线路上所需的具有总电流的单个隔离式输出)、似乎解决了这个问题。

    再次感谢大家。

    Stefano
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    [引用用户="Vincenzo Pizzolante"]

    请记住 、LM5000LM5160A 有一个可用的设计电子表格(这些器件也提供了其他设计工具)

    [/报价]

    Vincenzo、

    我查看了 LM5160A 的设计电子表格、发现它非常有用。 您认为我也可以对 LM5161使用相同的电子表格吗?

    再次感谢

    Stefano

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    您好、Stefano、

    LM5161在链接中有自己的电子表格

    从技术上讲、这2个器件是相似的、只是不同的等级、所以请注意这些细节是的、我想应该可以、但我需要更多时间来调查它...

    请参阅

     

     如果不适合您、我将更深入地了解两个电子表格之间的差异...

    kr

    Vincenzo

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    尊敬的 Vincenzo:

    我搜索了 LM5161电子表格、但未找到它、因此感谢您提供的链接。

    这两个表几乎相同、我只看到输出滤波器配置部分有一些差异、因为(我认为)这两个器件的吨数不同。 顺便说一下、LM5161表有一个小错误、它显示为"最大输入电压:VIN (nom)"、而不是"标称输入电压"、但可以原谅... )

    非常感谢你的帮助。

    Stefano

    编辑:LM5160A 和 LM5161的 Vincenzo 允许使用外部电压对 VCC 内部稳压器进行偏置、以便在输入电压较高时获得更高的效率。 在这种情况下、我可以使用第一个 LM5161的主输出为两个 VCC 输入馈电。 但我无法找到我应该在这条线路上预期的电流消耗、除了30mA 限制器... 我是否必须考虑30mA 的电流消耗?

    再次感谢