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[参考译文] UCC27531:升压电源以驱动传感器

Guru**** 2390755 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC27531, TDC1011

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/706877/ucc27531-boost-power-to-drive-transducer

器件型号:UCC27531
主题中讨论的其他器件: TDC1011

您好!

我想使用 TDC1011 测量水深、而不是 PGA460 、因为其距离限制为11m。

TI 是否有能够通过锂电池驱动1kW 传感器的电路/IC?

DR8870 IC 可提供3.6A 输出电流、而输入电源为45V。 这使得157.5W 的输出功率是对的?

到目前为止、我有一个定制板、 其中 TDC1011 会向 UCC27531发送突发 信号、它会通过升压转换器 TLV61046A 驱动换能器28V电压。

 由于 TLV61046A 的电流限制为980mA、 UCC27531 输出的脉冲振幅为28V、因此传感器的输出功率最高可达27、44W、对吧?

因此、我必须将输出功率增加35倍才能获得1kW、但我该怎么做?

  • 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、Michael、

    感谢您与我们联系并分享您对 UCC27531的关注。 向应用工程师发送即时消息、并将提供帮助。

    531从 TDC1011获取其输入、TDC1011的峰值电流为~1A、因此应考虑输入端的一些限制电阻。 开关晶体管所需的能量是驱动器在每个周期内耗散的功率、例如、在电容负载下、驱动器将耗散 C*V^2*FSW、其中 C=总栅极电容和 V=驱动器电源电压。 驱动环路中不在驱动器内部的任何电阻都将吸收一些功率并从驱动器中吸收热量。 换能器的阻抗模型将在很大程度上确定531之间的峰值电流、因此功率耗散是因为其电容负载的系数为 V^2、电感负载的系数为 I^2。

    电容的功率耗散可通过 C * V^2 * FSW 估算、假设 CV^2 = LI^2我们得到 L * I^2 * Fsw、其中 L 和 Fsw 固定为100uH 和100kHz。唯一的变量是驱动器将输出的电流大小。 我们可以说峰值电流是栅极电压 Vload 除以环路电阻 Rloop 的差值。 I_PEAK = dVload/Rloop。 如果电感器大部分时间处于充电状态、则 dVload 小于5V 左右、因此如果 Rloop 为15欧姆、I_peak 约为300mA。 使用上面的公式、这会产生大约1W 的功率耗散。 1W 将在驱动环路中对电阻器进行分压。 较大的负载和频率将增加功耗。

    您可以查看有关栅极驱动器基础知识第2.7节"功率损耗:

    这是否消除了一些困惑? 如果您有任何疑问、请告诉我。

    谢谢、

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    尊敬的 Jeff:

    感谢您的回答。

    如果我想使用该换能器

    根据其在50kHz 下测量的规格:

    UCC27531能否使用28V 电源驱动该换能器?

  • 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、Michael、

    只要器件的功耗保持数据表额定值140 Tj rec op max 的结温、UCC27531就能够在28V 下驱动

    在室温下、UCC27531的最大功耗约为0.65W。

    如果我们仅考虑传感器规格254欧姆的电阻部分

    V^2/R 平均功率表示传感器耗散约3W (如果传感器电压恢复至0V、则传感器每个周期都会耗散该功率)

    根据栅极路径上的电阻比、95%来自传感器、将在传感器中耗散。

    这使得栅极路径中只有大约5%的总电阻来自驱动器的内部输出结构。

    3W 的5%远低于最大功率耗散。

    您能否仿真该电路或对其进行基准测试以查看栅极电流波形?

    这将使我们能够了解驱动器灌电流和拉电流的大小、因此也可以了解驱动器的耗散电流。

    我们可以获取该电流、然后乘以 Ro/Rol、然后我们就可以知道每个周期内部消耗的实际功率。

    谢谢、

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    尊敬的 Jeff:
    我只能使用示波器测量电压。
    测试频率不是我的测试频率、它是我发送给您的数据表的形式。

    如果我使用28V 电压驱动它、是的、它仅耗散3W。 因此、我必须以254.000V 的电压驱动它、以便功率耗散为1kW、对吧?
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    您好、Michael、

    如果您希望为传感器供电1kW 以获得进一步测量、则必须使用桥拓扑、例如半桥、以达到所需的功率级别。 要将传感器功率设置为1kW、我们需要大约500V、因为使用 V^2/R 公式可以得到254欧姆电阻。 仅栅极驱动器就无法提供该电源、并且需要一个切换半桥的电源。

    查看此主题、了解如何扩展测量范围。
    e2e.ti.com/.../646605

    谢谢、