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[参考译文] UCC2897A：次级侧自同步整流。

admin
Guru**** 657930 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC2897A, PMP8944, LM5026
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/661694/ucc2897a-self-synchrounous-rectification-at-secondary-side

器件型号：UCC2897A
主题中讨论的其他器件： PMP8944、 LM5026

朋友们、您好！

我对输出侧电路中具有同步整流功能的有源钳位正向转换器有疑问。

我的输入电压规格为18Vdc-54Vdc

输出：24V@5A、效率大于90%

我计划将 UCC2897A 用作 PWM 控制器、在输出侧进行自驱动同步整流。

我看到了 TI 的参考设计 PMP4844。 在本设计中、不使用自同步整流。 针对这个技术规格使用自同步整流是否有任何问题？

此致

Aneesh

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    TI__Guru**** 657930 points
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    尊敬的 Aneesh：

    感谢您关注 UCC2897A。 在该设计中实现自驱动同步整流不应出现问题。 但是、您的效率不会那么高。 本应用手册进一步详细介绍了自驱动和 IC 驱动同步整流之间的权衡：

    此致、

    本·洛夫

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    你好、Ben Lough、

    感谢您的宝贵意见。 我刚才介绍了所附的文档。 我还有一些疑问。

    1.输入电压为70V 时、是否可以通过自同步整流实现90%以上的效率？

    2.在 PMP8944参考设计中、TI 的效率高于90%、但输入电压最高为30V 因此、如果使用相同的 PMP8944电路板、如果我重新设计为70V 输入、我将获得最高82%的效率(根据随附文档中的图27)、对吧？

    此致

    Aneesh

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    尊敬的 Aneesh：

    在输入电压为70V 时、通过自驱动同步整流可以获得>90%的效率、但这可能很有挑战性。 下面是一个有源钳位正向设计示例、它在72V：www.ti.com/.../PMP7032上可实现~90%的效率

    如果您实施自驱动同步整流并重新设计以获得更高的输入电压，则很难绝对确定您的效率会下降多少，但在较高的输入电压下，您的效率会稍微下降。

    作为参考、下面是一个使用自驱动同步整流的24V、3A 有源钳位正向设计：www.ti.com/.../PMP20878

    此致、
    本·洛夫
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    TI__Guru**** 657930 points
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    您好 Ben、

    感谢您的反馈。 它确实对我有所帮助。

    此致

    Aneesh

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    你好、Ben Lough、

    我对 LM5026评估板有疑问。 在 LM5026评估板中、输出电流限制为33A (断续过流)。

    输出侧没有电流感应、那么 LM5026评估板如何实现此电流限制？ 原理图中的哪个元件决定了33A 的电流限制。

    此致
    Aneesh
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    TI__Guru**** 657930 points
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    尊敬的 Aneesh：

    电流感应通过 LM5026上的 CS 引脚实现。 它查看流经电流感应变压器的初级侧电流、并在引脚大于500mV 时启用逐周期限制。

    这可用作输出电流限制、因为初级侧电流与次级侧电流成正比。 本用户指南的第11.1.1节中推导出了确切的关系：www.ti.com/.../slyu036.pdf。 初级侧电流从最小输入电压到最大输入电压有一些变化、但变化很小、足以提供~33A 的稳定输出电流限制。 检查一下、您可以将 LM5026EVM 参数插入功率级设计器、以查看初级侧电流在整个输入电压范围内的变化程度：www.ti.com/.../POWERSTAGE-DESIGNER

    此致、
    本·洛夫
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    你好、Ben Lough、

    我已检查功率级设计器中 LM5026EVM 规格的输入电流、输入电压范围为36V 至78V、输出电压为3.3V/30A。 rms 输入电流在2.54A 至3.74A 范围内变化、在30A 下为36V 至78V。 但 EVM 仍会在33A 输出电流下检测过载。 请您解释一下吗？


    此致
    Aneesh
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    尊敬的 Aneesh：

    可以帮个忙、并在功率级设计器 GUI 中发布输入的屏幕截图吗？

    此致、
    本·洛夫
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    尊敬的 Aneesh：

    过流限制在 CS 引脚上实现为离散电压阈值、在一次开关周期内、CS 引脚上的最大电压出现在一次侧电流的最大值。 因此、LM5026上的过流保护会查看峰值初级侧电流、而不是 RMS 初级侧电流。

    根据您分享的屏幕截图、Vinmin 和 Vinmax 处的最大初级侧电流之间的差值为190mA。 因此、您将看到过流跳闸阈值略有变化、但总的来说、过流阈值在整个负载范围内都相当一致。

    此致、

    本·洛夫

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    你好、Ben Lough、

    LM5026EVM 中的过流检测方案基于峰值电流、而不是基于右侧的 rms 电流。 如果是、解释对我来说还可以。

    感谢您的回复。

    此致

    Aneesh

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    你好、Ben Lough、

    LM5026EVM 中的过流检测方案基于峰值电流、而不是基于右侧的 rms 电流。 如果是、解释对我来说还可以。

    感谢您的回复。

    此致

    Aneesh
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    尊敬的 Aneesh：

    是的、过流保护方案基于峰值电流。

    此致、

    本·洛夫

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    你好、Ben Lough、

    我对环形变压器还有一个疑问。 我觉得你的解释对我来说是相当有说服力的，所以我在这里要你个人怀疑。 我想用环形磁芯变压器替换 LM5026EVM 中的变压器。 我很少见到有人在直流/直流转换器中使用环形变压器。 即使在 TI 参考设计或评估板中、也没有任何设计使用 Toroid 磁芯变压器完成。 您能否解释一下为什么没有人更喜欢环形磁芯变压器？

    此致

    Aneesh
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    尊敬的 Aneesh：

    磁性元件供应商将能够更详细地回答您的问题、但总的来说、尺寸和成本往往是令人望而生畏的因素。 您只能使用"O"形状结构、该结构比 E core/bobbin 等效结构占用更多的空间。 绕组一个环形变压器更加困难、因此制造过程中会增加一些成本。 请查看此应用手册以供参考。 有关环形变压器的一些信息、请参阅第43页：www.ti.com/.../slup132.pdf

    此致、
    本·洛夫
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    你好、Ben Lough、

    感谢您的宝贵答案。 对于 LM5026的栅极驱动能力、我还有一些疑问。 LM5026的 OUT_A 引脚具有3A 的驱动能力。 选择栅极驱动器拉电流和灌电流容量的标准是什么？ 我能否为同一个 LM5026EVM 使用额定电流为1A 的驱动器、而不是3A？ 或者假设 LM5026的额定电流为1A、是否需要为同一应用使用任何额外的驱动器？ 电路中的哪个参数决定了 PWM 控制器 IC 的驱动能力。

    此致
    Aneesh
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    尊敬的 Aneesh：

    栅极驱动拉电流和灌电流能力由 OUTA 和 OUTB 的内部栅极驱动器决定。 内部驱动器的拉电流/灌电流能力是固定的。 通常、您需要更多(而非更少)的驱动能力来保证快速栅极转换、从而限制开关损耗。 当您在更高的开关频率下运行或具有更大的栅极电容时、有时需要使用外部栅极驱动器、因为您并联了多个 MOSFET。

    此致、
    本·洛夫
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    你好、Ben Lough、
    感谢您的回复。 但我只想知道栅极驱动器容量的设计公式。 为什么在 LM5026EVM 中选择3A 驱动器？ 我无法使用2A 驱动器吗？ 或所需的最小驱动器电流容量是多少？

    此致
    Aneesh
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    尊敬的 Aneesh：

    3A 是 LM5026中栅极驱动器的内部特性。 它不是可选指标、而只是内部驱动器能够提供的指标。 在 LM5026中使用外部栅极驱动器没有任何障碍、但我要提醒您使用具有较低拉电流/灌电流能力的栅极驱动器不会使您的设计受益 (通常、如果控制器上的栅极驱动器无法提供/灌入足够的电流、则使用外部栅极驱动器)。

    所需的驱动器电流容量取决于您的开关频率以及 MOSFET 的栅极电容大小。 您需要足够的驱动能力来保证开关脉冲之间的死区时间。

    此致、

    本·洛夫