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[参考译文] TPS7H5005-SEP:PSpice 仿真问题

Guru**** 2470150 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS7H5005-SEP, TPS7H5001-SP

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/tools/simulation-hardware-system-design-tools-group/sim-hw-system-design/f/simulation-hardware-system-design-tools-forum/1526184/tps7h5005-sep-pspice-simulation-issue

器件型号:TPS7H5005-SEP
主题中讨论的其他器件: TPS7H5001-SP

工具/软件:

您好、

在尝试使用 PSPICE 中的 TPS7H5005-SEP 瞬态模型对转换器设计进行仿真时、我遇到了一些麻烦。 当我在 5V (40A) 下使用 0.125 Ω 的较重负载时、当所需的值为 5V 时、输出电压似乎稳定在略高于 3V 的情况下。 当我稍微减轻负载并且负载电阻为 0.5 欧姆 (10A) 时、瞬态模型工作正常、稳态输出电压为 5V。 我希望可能能获得一些见解、知道这是否与使用 TPS7H5005-SEP 模型的控制环路有关、如果我的设计中存在其他一些错误。 我还在下面附上了设计文件。

谢谢

e2e.ti.com/.../sim_2D00_2025_2D00_06_2D00_11T19_2D00_45.zip

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    尊敬的 Kamden:

    我想您首先尝试使用 TPS7H5001-SP 模型替换 TPS7H5005-SEP 模型。 这些器件在功能/电气方面等效、但 TPS7H5001-SP 模型具有可解决与此类收敛问题的错误修复。

    您能尝试一下吗?如果重新运行仿真、收敛问题是否成功消失?

    谢谢、

    Sarah

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    由于这个错误、我实际上已经在使用 TPS7H5001-SP 模型。

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    我知道、在这种情况下、请给我一些时间来检查您的配置和元件选型、并提供反馈意见。

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    尊敬的 Kamden:

    感谢您耐心观看本视频。 通过 在 S1 开关 (SRA) 上放置一个二极管、我可以看到一些改进。 将耦合电感器与从 TPS7H5001-SP 模型的推挽式原理图复制的变压器器件交换并使用您的值进行更新、这似乎也会产生更好的 VOUT 启动效果。 我仍然必须在 VOUT 斜坡的初始阶段使用 2 次自动收敛和恢复、但 看起来 VOUT 上升得很好、直到 OUTA 在启动过程的大约一半达到占空比限制。

    请告诉我这些反馈是否足以让您继续前进、否则如果需要对设计选择提供技术反馈、专门从事此器件开发的工程师明天可以提供进一步指导。

    谢谢、

    Sarah

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    感谢您对它进行深入研究并做出一些改进。  您认为您能让我与专门从事这款器件的工程师取得联系吗?  此时、我认为配置控制器的方式存在一些问题。  谢谢!

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    嗨、Kamden、

    Im 目前使用我们的 SIMPLIS 模型运行您的原理图,这只是因为它对我来说调试您的特定问题的速度更快。
    提供的原理图肯定有稳定性问题、这很可能是导致 PSPICE 中出现收敛问题的原因。

    讨论控制器稳定性及其设置的一般理念:
    控制器通过其 CS_ILIM 引脚和 VSENSE 引脚使用电流模式控制。
    它具有用于误差放大器的 OTA。
    RSC 引脚决定了器件的斜率补偿。 (作为从 OTA 的输出中减去的斜坡实现)。
    您使用的补偿方案根据所使用的电阻器和电容器增加了一个极点和一个零点。

    话虽如此、我不能说我非常熟悉您尝试运行的转换器。
    我认识 ACForward 的前端
    请注意、该控制器使用 ACF 存在问题、即同步整流器在启动期间不开启。
    这意味着您仍然需要一个与电容器并联的泄放电阻器。
    次级侧两个降压与通过电容器耦合的其中一个相位并联。
    还有一个耦合电感器供输出电感器尝试减少电流纹波
    我不知道该频率响应在正常情况下应该是怎样的、但我会说、要使其成为稳定的系统时遇到了问题。

    您是否有理由选择它而不是带倍流器的全桥?
    考虑到输入/输出要求、这种转换器将更符合我的预期。

    谢谢、
    Daniel

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    尊敬的 Dan:  

    感谢您的反馈!

    我试图复制我在 IEEE https://ieeexplore.ieee.org/document/10131436?arnumber=10131436 中看到的类似此设计 

    我看到这是基于所说内容的稳定性误差、因此我肯定会回过头来查看平均模型仿真、看看我是否在那里产生了某种误差、因为我根据我的当前设置预测了大约 89 度的相位裕度。  

    现在、我还看到了有源钳位会如何导致问题、因为在 SS 电容器达到 1V 之前同步整流不运行、所以我将加入该泄放电阻器和一个外部二极管、用于在启动期间复位变压器。  

    就我没有选择全桥倍流器的原因而言、老实说、我对电力电子设计领域比较新、并且并不完全熟悉该拓扑。  这肯定是我要研究的、并可能修改设计以支持此拓扑。 我将继续尝试使用当前拓扑进行调试、但感谢提供所有信息。 这是非常有帮助的!

    -卡姆登

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    嗨、Kamden、

    我们实际上有一个不带倍流器的全桥基准电路:
    https://www.ti.com/tool/PMP23200
    所有其他失败都可以从它开始作为参考。

    如果修复稳定性最终解决了问题、请及时了解最新情况。

    谢谢、
    Daniel