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[参考译文] LM5176:风力涡轮机原理图和应用回顾

Guru**** 2390955 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5176

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/1463766/lm5176-wind-turbine-schematic-and-application-review

器件型号:LM5176

工具与软件:

您好!

我制作了新的 USB-C 充电电路原理图、其中以 LM5176作为稳压器。 输入直接来自三相风力涡轮机、然后通过二极管桥进行整流。

以下是我需要的设计参数:

输入电压最小值:2.5V

最大输入电压:24V

已编程的 VOUT 电压:5.2V

输出电流预期运行电流(根据 USB-C 规范):1.6A

我根据 TI WEBENCH 电源设计器工具提供的建议原理图构建了原理图。 但电路设计完成后、了解到还有专为 LM5176设计的计算器工具。

计算器工具似乎与 WEBENCH 工具的功能不匹配、我想听取其他人的意见、以帮助我确定哪些参数更合适。

例如、由于这要由风力涡轮机供电、因此输入电压会有很大差异。 涡轮机的输出电压通常为0V、无风、在最恶劣的日子里为20V。 它的平均运行电压介于3V 和10V 之间。 由于输入电压变化较大、我很难确定最佳频率设置。

需要注意的另一点是、计算器工具告诉我输出电容器 ESR 应小于44.8毫欧、但 WEBENCH 推荐的铝输出电容器的 ESR 都高于该电容器。

最后、我还想就补偿设计提出一些建议、例如最佳交叉频率、电阻器值和电容器值。 同样、WEBENCH 会建议与计算器工具不同的值。 我还注意到、数据表说明 CC1位于 RC1的顶部、但计算器工具的原理图却恰好相反。

总之、以下是我不确定的参数:

1:开关频率

2:输出电容器 ESR

3:补偿设计组件值(RC、CC1、CC2)

4:RS 值

下面是一份原理图、该原理图最初是根据 WEBENCH 建议设计的、并根据计算器工具向我展示的内容以蓝色文本进行了更正。

下面是一个计算器工具副本、我输入了一些参数:

e2e.ti.com/.../Copy-of-LM5176-Buck_2D00_Boost-Quickstart-Tool.pdf

  • 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。

    尊敬的 Stephen:

    Webench 工具是一种非常通用的工具、可提供包含功率级组件的解决方案。 因此、此处的限制要高得多。

    Quckstart 工具可以让您进行更多的优化并更深入地进行设计、因此这里有一些不同。

    回答您的问题:

    1.对于大多数参数而言,选择正确的开关频率是为了在尺寸、效率和成本之间找到适合您的应用的平衡。

    对于开关频率、这也同样适用、例如、较低的开关频率通常提供较高的效率、但需要较大的电感器。

    2.输出电容的 ESR 影响输出端的纹波电压。 因此、需要选择该值以满足您的输出纹波要求。

    3、补偿需要根据整个回路进行设置。 这里是开关频率、电感、输出电容和 ESR... 将产生重大影响。

    要进行选择、快速入门计算器可以帮助您、但应遵循以下规则:

    交叉频率为1/10 f_SW、1/5或 RHPZ 的较低者

    相位裕度> 60度

    增益裕度>12dB

    另请参见

    开关模式电源转换器补偿更加简单|视频|德州仪器 TI.com

    下载白皮书:轻松实现开关模式电源转换器补偿

    4. RS 设置峰值电感电流限值,有助于保护您的功率级。 这需要设置得  足够低、以使功率级能够正确提供所需的输出电流、并足够高、以确保您选择的元件在输出短路等情况下不会因过载而损坏。

    若要深入了解功率级设计、该视频系列非常出色:

    实验性电力电子课程和参考|德州仪器 TI.com

    此致、

     Stefan