[参考译文] 采用 SEPIC 直流/直流转换器拓扑实现短路保护

Matt、您好！
感谢您发帖。
我已联系 John Betten 以获得有关您问题的支持。
我们将在星期一之前回答一些问题。

尊敬的 John：

非常感谢您的快速反馈以及有关 PMP10111参考设计的建议、该参考设计基于 SEPIC 转换器拓扑中的 LM3481控制器芯片。 我想我们将继续订购评估板= LM3481SEPICEVALNOPB、并尝试一下。

在我们的应用中、此转换器的+12V 输出可通过无线电上的连接器供外部用户访问。 实际功能是为蜂窝基站天线系统中用于远程电动倾斜(RET)的天线伺服电机提供+12V 直流电源。 始终有可能有人会错误地连接某些设备、并无意中将+12V 输出对 GND 短路。 在这种情况  下、我们需要无限期地承受短路情况、不会有烟雾或电路损坏、并在移除短路后恢复到+12V 时的正常运行状态。

我们监控系统中的输出电压和输出电流、并可以在发生短路时检测并发出警报、但这些系统太慢、无法实现任何电路保护。 我们需要对硬件本身具有短路容差。

我们注意到、PMP10111的参考设计原理图包含一个与 FET Q1源极串联的0.01 Ω 电阻器、可监控该器件中的电流。 该电路的反应是否足够快、足以向 LM3481控制器发出过载情况信号、并防止在 Vout 处对 GND 持续短路时对 Q1或 D1造成任何损坏？

另一个问题： 在参考设计原理图上、表明+5.5V 输入时 FET 和二极管在 +125度处的损耗。 C 分别约为1.65W 和1.88W。 这些数字是否适用于满负载= 12V @ 2.5A 的情况？  这将转化为+5.5V 输入时约90%的有效效率。  这个数字对您来说是否正确？

再次感谢您的支持。

此致、

Matt

Matt、

LM3481具有适用于 Rsense 电阻器(0.010欧姆)的两级 OC 检测电路。

较低电平阈值160mV (典型值为100mV、最大值为190mV)、将终止栅极驱动脉冲中间周期(极快)、从而限制输出电流并开始降低输出电压。 如果负载增加到超出设计 Iout 最大值或负载为"软"短路、则此功能有效。

存在220mV 的较高二级 OC 阈值。 从数据表中：
'当检测电阻器上的电压(在 ISEN 引脚上测得)超过220mV 时、短路电流
限值被激活。 LM3481内部的比较器将开关频率降低了8倍、然后
保持此状态、直到短路被移除。" 这适用于 FET 电流瞬间上升到220mV 以上的硬短路。 控制器尝试通过降低 Fsw 来减少能量传输。

在这两种情况下、电路都试图限制功率输出、但仍需要对 FET 和整流器进行额定值以承受损耗。 此外、OC 阈值跳变电平不是很精确、因为 OC 跳变电压电平需要非常低(用于低 Rsense 损耗)。 这是控制器的典型情况、仅用于 OC 故障保护电路、而不是"限流"电路(通常更准确)。 低输入电压和最大输出电流时 Rsense 上的电压应尽可能接近、但低于 CS 引脚上的 OC 阈值(最小值100mV)。 理想情况下、这会将 OC (软)阈值设置为恰好高于 Iout 最大值、但由于容差、实际进入故障的 Iout 可能(通常)更高。

如果您的电路监控 Vout 和 Iout 可以在几秒钟内做出响应、那么 SEPIC 的 OC 保护可能就是必要的、直到缓慢监控环路禁用它？

如果需要精确的 OC 跳闸阈值、请考虑12V 输出上的热开关或电子保险丝(TPS259271)等情况。

尊敬的 John：

再次感谢您提供的重要提示、尤其是有关使用电子保险丝器件进行短路保护的提示。 TPS259271似乎很好地满足了 OCP 功能、价格也很有吸引力。

当我们必须适应可变输入电压时、SEPIC 拓扑似乎最有价值、该电压可以高于或低于所需的输出电压。 在这种情况下、我们不会将严格从+5.5V 转换为+12V。 在这些条件下、您是否会推荐标准升压转换器设计而不是 SEPIC 拓扑？ 看起来 LM3481也可以用于此应用。 实际上、在数据表的第一页上、它们显示了升压转换器应用中的 LM3481在+5V 至+12V 之间。

非常感谢你的帮助。