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[参考译文] 为什么我的 LM5023直流/直流转换器不提供任何输出电压?

Guru**** 2386610 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5023
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/1456875/why-is-my-lm5023-dc-dc-converter-not-providing-any-output-voltage

器件型号:LM5023

工具与软件:

尊敬的团队:

我正在使用 LM5023设计直流/直流反激式转换器、输入电压范围为15-150VDC、输出电压为12V/2A。 但是、我遇到了电路问题。 提供15-60V 电压时、没有输出、输入和输出 MOSFET 均未开关。 超过60V 时、输出电压在6V 至9V (空载)之间波动、同时反激式变压器会发出可闻噪声。 IC 的 VCC 引脚似乎没有正确偏置。 输入为15V 时、VCC 电压仅为2.8V。 随着输入电压升高、VCC 电压也会上升、输入电压为60V 时达到10V。 此时、我会观察到反激式变压器会产生一些开关噪声、但输出仍然不稳定。 反激式变压器是根据 TI 的建议设计的。 请查看并帮助解决这些问题。 谢谢!

  • 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!

    由于 VDD 和 Vout 无法达到调节值、因此 您的变压器匝数比 Np/Ns 和 Na/Ns 很可能不支持您的设计。

    通常、输入设计为3比1、最大为5比1。  我认为您的10:1输入过于张扬。  这也是您问题的一部分。  

    为了避免出现占空比控制问题、 我会考虑重新设计输入范围、使其小于5比1。

    您可以使用以下公式来设置/检查 NS/NP 变压器匝数比。

    (min)>或= 205 (max)/5

    dmax = 0.5

    NS/Np =(Vout/0007)*1/(min)(Dmax/(1-Dmax))

    您还需要正确设置次级绕组与辅助绕组匝数比(Ns/Na)以调节 VDD。

    变压器 Ns/Na 匝数比可以用以下等式计算。

    VOUT/VOUT VCC = NS/Na

    此致、

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    尊敬的 Mike:

    感谢您的答复。 我将遵循您的建议、并对变压器进行建议的修改。

    • Vin (min)>或= Vin (Max)/5

             VIN (min)>或= 120V/5

             24V = 24V 因此、我们可保持(min)= 24V、(max)= 120V。

    • Ns/Np =(Vout/Vin (min))* 1/(dmax/(1-dmax))

             dmax = 0.5

             nS/NP = 0.5 (或)½、

    • Vout/Vcc (max)= ns/Na (Vcc 最大值- 14V)

             12/14 = Ns/Na

              0.85 = Ns/Na。

    我要使用的变压器

    1) NPRI - 7圈、(22 AWG、第2层(是否需要将初级绕组(NPRI)分为两半?)、重型绝缘磁线、顺时针方向。

    2) nsec- 14匝、(24 AWG、第1层、三层绝缘线)、逆时针。

    3) Naux- 12圈、(24 AWG、第1层、三层绝缘线)、逆时针。

    这些规格是否适合我的应用? 我注意到与模芯和成形器相关的建议部件存在重大的安装问题、但我已经大量购买了这些部件。 您有什么建议?

    收到您的输入后、我将继续准备变压器、并在几天后为您提供最新信息。 如果需要进行任何修改、请提出解决方案、我将予以解答。

    再次感谢您!



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    您好!

    匝数比似乎正确。  您还需要调整变压器的大小、以放大电感(LP)、从而支持该设计。

    可以使用以下公式。  其中 IPK 是初级峰值电流、Freq 是最大功率下的频率。  100kHz

    是 Freq 的良好目标。

    LP = 2*Pout/((IPK^2)*Freq*Efficiency)

    来看一下设计变压器的过程。  我通常将 LP、匝数比、绕组峰值和 RMS 电流以及变压器的电压要求提供给磁体制造商。  我以前使用过 Wurth 或 GCI 来执行此操作。  只要变压器满足这些设计要求、它就应该能够在您的应用中正常工作。

    此致、

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    Mike、您好!

    I 使用以下公式计算初级电感(LP):

    LP = 2 * Pout /((Ipk²)* Freq *效率)

    在我的设计中、我考虑了:

    • Pout:12V @ 2A = 24W
    • 效率:90%
    • 输入峰值电流(IPK):4.83A
    • 工作频率:100kHz

    替换这些值:
    LP = 2 * 24 /((4.83²)*(100 × 10³)* 0.9)≈22.9µH

    我已排除辅助绕组的功率输出、因为它的电流消耗低于5mA。

    如果您有任何改进建议、请告诉我、我们将据此提出。

    谢谢

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    您好!

    在这个功率级别下、 80%是更真实的效率目标。  如果您使用 SR、则可以驱动高达85%的目标。

    此外、计算看起来还可以。

    此致、

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    Mike、您好!

    我已将效率设置为80%、将初级电感 Lp 设置为约25.72µH。 我是否可以将其发送给制造商来生产样片、或者是否需要进行任何其他调整?

    谢谢

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    您好!

    确定变压器匝数比并选择 Lm 后、下一步将是为您的设计设计设计制作变压器。  

    获得变压器的布局规格后、下一步是调整布局以适合变压器、然后进行调试。

    数据表提供了布局指南和一个示例 、可帮助您正确布局电路板。

    https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm5023.pdf

    完成布局之后、下一步是进入设计的调试阶段。   

    为了保持 e2e 可搜索性、我们会在初始问题解决后关闭帖子、然后我们会关闭此帖子。   这将帮助其他工程师快速找到其遇到的类似问题的解决方案。

    在这种情况下、主要问题在于变压器匝数比和 Lm 必须调整大小以符合设计要求。  我将关闭此帖子。  但是、 如果您有相关问题、请点击右上角的"提出相关问题"按钮。 新创建的问题将自动链接到此问题。

    此致、