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[参考译文] LMR36015:GND 悬空的两个降压部分

Guru**** 1151930 points
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/1341044/lmr36015-two-buck-sections-with-a-floating-gnd

器件型号:LMR36015

您好!

我想 按如下所示略微不同地使用 LMR36015ARNXR 来获得悬空 GND。 我这样做是为了用一种经济高效的方式来驱动一个使用由 Vout 驱动的 MCU 的三端双向可控硅开关元件。 TRIAC MT1被连接至 AC_A。 我正在尝试在 II/iii 象限中获得驱动 Triac 的负栅极电流。  

AC_A/B 为24V。 我已经使用不同的降压稳压器对此进行了测试、我认为它应该  也能与 LMR36015ARNXR 配合使用。 请更正我的错误。

我的要求是具有两个不同的 Vout1和 Vout2。 这里的设计有点棘手、因为我的 GND 悬空。 要么必须使用反激式部分、要么使用其他方式。

这样可行吗?  

谢谢、

Kaushalya

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    尊敬的 Kaushalya:

    感谢您与我们联系。  恐怕它不起作用、因为电流始终在闭环中流动、但我看不到电流从 GND 流入 GND 的路径。   或者您的原理图不完整?   

    谢谢。

    友好

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    您好、您好。

    谢谢。 您的意思是、电流是从电桥输出流向 GND? 电流路径通过输出 Vout2。 如果我将输入桥简化为单个二极管、这很明显。

    由于 AC_A 网络连接到 Vout2、因此 C_BULK 的负极端子相对于0V 处于 Vout2。 然后连接到第一个稳压器的 Vin 为 V_BULK + Vout2。 我已在单个稳压器部分尝试过此功能、似乎可以正常工作。 我不确定这种双稳压器设计是否可以正常工作。  

    谢谢、

    Kaushalya

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    尊敬的 Kaushalya:

    很抱歉、我可能漏掉了一些内容。  您的电路节点0V。  所有电路支路都有电流流入0V 节点、但电流从0V 节点流出的路径在哪里?   

    谢谢。

    友好

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    您好、您好。

    再次感谢。 我的理解是、开关电流和负载电流将流入稳压器的 AGND/PGND 引脚、如下所示。 我的理解不正确吗?

    谢谢、

    Kaushalya

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    尊敬的 Kaushalya:

    您能向我展示如何为 Cin 充电吗?  必须先对其充电、然后电路才能开始切换。

    谢谢。

    友好

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    您好、您好。

    如果您如上所述重新排列 Cout2 (第二个稳压器的输出电容)、那么您可以看到电流在半个周期内经过 Cin1、Cout2并返回到 AC_A。  此外、稳压器2的输出端还有 Rload。 0V 实际上是 Vout2低于 RC_A 电压。  

    谢谢、

    Kaushalya

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    尊敬的 Kaushalya:

    非常遗憾的是,理解这种方法的速度太慢。 请允许我解释我的关切。  不管您做什么、IC 必须符合其 GND 引脚的适当电压设置。  

    1. Cin1和 Cout2是在初始充电过程中串联的、它们的值决定了它们在总电压中所占的比例。 请注意电容器容差。  这不能保证 EN 大于阈值、因此不能保证开关操作开始。

    2. Vout2最初对于 IC GND 引脚为负值、因为 Vout2被反向充电。 这可能会违反数据表的绝对最大额定值。   

    希望这一点得到澄清。  或者我在我的理解中误了一些东西?

    此致、

    友好

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    再次感谢您的到来。 是的、这是一种不寻常的安排。 我需要这样做、因为我使用该电源来触发三端双向可控硅开关元件栅极。 我正在尝试保持负栅极电流、以使用三端双向可控硅开关元件的象限 II/iii。

    1. VIN 为 V_BULK - Vout2、不是吗? 在本例中、输出电压2为3V3、V_BULK 类似于32V。 因此、我的理解是 EN 应启用开关。  

    2.这可能是一个问题。 当我进一步检查时、在不到10ns 的时间里、VSW 可能会承受-3.5V 的电压。 我曾尝试仿真此电路、可以看到负电压在10ns 以内。 但必须做实际的基准测试来证实这一点。 这些仿真需要很长时间才能运行、因此并不容易。

    请访问 https://www.tij.co.jp/jp/lit/an/slva910/slva910.pdf、 这也与我尝试执行的操作类似。  

    谢谢、

    Kaushalya

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    尊敬的 Kaushalya:

    我想  根据您的第一对原理图开始的部分困惑、其中返回至整流桥的前面。  

    在绘制出隐藏的 MOSFET 之后、我可以看到开始到 Cin 的充电路径: 电流将从 AC_A 向下 Cin 流向"0V"节点、使第2个 IC 的内部低侧 FET 的体二极管、然后从其 SW 流出、然后通过第2个电感器流至 Vout2、然后返回到 AC_B。 Cin 充电后、它会启动第一个 IC、并建立 Vout1、从而使第二个 IC 建立3.3V。  那么、VOU2应该返回到+C_BULK 的负极端子吗?   如果您连接到电桥的正面、电桥会有效地以半波运行、您同意吗?  

    此外、我不知道您的系统接地。  当您使用悬空时、这种配置没有悬空接地。 您指的接地基本上为3.3V、外加低于交流系统系统接地的二极管压降。

    请注意、您可以考虑如您提到的应用手册中所示、在 VOUT2输出端添加肖特基二极管钳位、以防止 SW 超过负电压额定值。  

    谢谢。

    友好

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    您好、您好。

    稳压器2低侧开关的体二极管的优点在于。 我想我也可以做你的建议。 另外、您提到的我们不能使用全桥。 因此、正如后面的原理图所示、我将具有半波整流 Vin。

    唯一的要求是将0V 电压保持在 AC_A 以下 Vout2 (0V = AC_A - Vout2)。 AC_A 连接到三端双向可控硅开关元件 MT1、栅极由 MCU 的 GPIO 输出驱动、该输出由 Vout2供电。 0V 为系统 GND。 通过将0V 电压比 AC_A 低 Vout2、我可以使三端双向可控硅开关元件保持在 Q2/Q3 (栅极电流为负值)运行。  

    否则、如果我以传统方式配置电源、则三端双向可控硅开关元件将以 Q1/Q4或正栅极电流工作。 由于 BOM 成本限制、我无法使用任何三端双向可控硅开关元件驱动器。

    我的 MCU 可以提供最大的8mA、足以操作 Q4中的三端双向可控硅开关元件。 只要我使用传统的三端双向可控硅开关元件,这就不是问题。 因此、也可以在不将 AC_A 连接到 Vout2的情况下对两个电源进行布线。  

    您有什么建议?  

    1.将 AC_A 连接至 Vout2并在 Q2/Q3中操作 Triac

    2.请勿将 AC_A 连接至 Vout2并在 Q1/Q4中操作三端双向可控硅开关元件

    谢谢、

    Kaushalya

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    尊敬的 Kaushalya:

    这是您的决定、但 如果 Q2/Q3是您想要的操作模式、我建议您的选项1可以满足您的要求。  不过、我想您仍然可以使用全桥、但您需要在桥接之后将 VOUT 节点连接到 CBULK 的(-)端子、正如我在5月28日的回复中提到的那样。

    如果您已经构建了每个级、这可以作为快速测试吗?  实验是最后说:-)

    此致、

    友好

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    你好,你好

    我也赞成备选案文1。 我不确定的是降压在线路转换中的稳定性、比如。 仿真需要时间。 关于使用电桥的全波整流、AC_A 将在一个半周期内与 Vout2断开、对吧? 此时 AC_A < AC_B。 因此在这半个周期内、未满足我的0V = AC_A - Vout2要求。 因此必须使用单个二极管的半波整流。 你怎么看?

    我已经订购了两个开发板来尝试一下,就像你说的那样-实验的最终结果是:D 我将更新我在这里找到的内容。

    谢谢、

    Kaushalya

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    尊敬的 Kaushalya:

    我可能误解了您的目的。 现在、我突然意识到您想要将输出浮动在桥式整流器前面的 AC_A 顶部。  那么你不需要桥在那里,因为一条腿实际上是浪费的。 从 AC_B 到 C_BULK 的单个二极管应该是不错的选择。  老实说、 我从未做过这样的配置、但我认为您的概念应该有效。  

    期待您的最新动态。  

    此致、

    友好

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    非常感谢您的所有想法。 很抱歉、要求不够明确。 我尝试了使用两个 MICROE 降压11模块的两个串联降压模块。 我更改了一个适用于12V、另一个适用于3V3。 使用一个二极管通过100u 大容量电容器进行整流。 设置700mA 的阶跃负载、3V3稳压器输出稳定。 对我来说、模拟线路瞬变不是很容易、但也会尝试。  

    Vout2峰间纹波大约为40mV @ 700mA 负载。  

    谢谢、

    Kaushalya

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    尊敬的 Kaushalya:

    感谢您提供的信息。  我同意您的仿真时间、我会进行线路瞬变测试以获得更有说服力的性能证据。  顺便说一下、40mV 纹波对于3.3V 输出来说并不坏、希望它能满足您的规格。

    谢谢。

    友好