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[参考译文] PMP23391:电流感应拓扑

Guru**** 2635075 points

Other Parts Discussed in Thread: PMP23391, TPS7H5001-SP, TPS7H5020-SEP

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/1575170/pmp23391-current-sense-topology

器件型号: PMP23391
Thread 中讨论的其他器件: TPS7H5001-SPTPS7H5020-SEP

工具/软件:

您好:  
1) 我想知道这个 CS 拓扑是如何工作的? D102、D103 和 D104 的用途是什么?  

2) PMP23200D 和 TPS7H500x-SP 中还有另外两种电流检测拓扑、最优拓扑是什么? 这三个人之间的权衡是什么?  

谢谢!  
Mohamed





 

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    一个亲切的提醒.. Slight smileμ s

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    尊敬的 Mohamed:

    1. 当存在正输入电流时、D102 和 D103 正向传导、然后通过 R103 检测到正输入电流。 D101 和 D104 用于在初级 FET 关断期间复位电流检测变压器。 此拓扑需要快速复位、因为在低 Vin 情况下占空比会变宽、所以我选择钳位至输出电压。  
    2. PMP23391 设计中的四二极管方法最有效、其缺点是元件额外。 上述的其他设计使用负载电阻器、该电阻器会持续耗散 CS 变压器铁芯中的能量。 这种方法更易于实现、但在测试中、我发现它对更高功率的系统并不那么有效。
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    您好、John:  
    1. R103 你的意思是 R108,二极管的功能和数字,我想你的意思是相反的正确?
    D104 将正向偏置、因为阴极上的电压应该下降、以补偿进入变压器的电流?
    当 D102 和 D103 重置变压器的磁芯时、它们应该是正向还是反向偏置?

    2.如果在我的设计中,我期望输出电流不超过 10A ,那么这 4 个二极管应该是我的推挽式和反激式设计的最佳选择?

    BR、
    Mohamed

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    尊敬的 Mohamed:

    1.是的、这是我的错、我在网上使用了 PMP23391 原理图中的标识符、即修订版 C。我相信您有用于测试的修订版 D 版本。 存储的能量通过原理图中的 D102 和 D103 进行传导、这将使它们在复位时间内正向偏置。

    2.这对于推挽式拓扑是可以的,但反激式拓扑则不同... 您是否有更多有关反激式设计控制器的信息? 主要还是次级接地?

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    您好、John:  
    2.1 PWM 控制器将放置在 SEC 侧、我将使用 TPS7H5001-SP 和 TPS7H6003 与 SR。 为什么反激式拓扑会有所不同?
    2.2 根据我的估计、最坏情况下 6A 标称电流可能高达 9A、是否需要推挽、或者是否也可以使用反激式?
    如何根据可用权衡做出决策。  
    2.3 在 SR 的帮助下、我看到了这两个 Sch、它们看起来与次级侧的正常反激式或推挽不同。 为了避免使用栅极驱动器的自举效应、因为您是相对于 GND 驱动 SR FET 吗?  





    2.4 上述所有原理图都用于生成+ve 电压、因为我们需要在输出端提供+ve 和-ve 电压、如何更新原理图以适应负电压?  

    非常感谢您的支持!
    Mohamed  

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    尊敬的 Mohamed:

    2.1 这对于实施是有意义的。 我很好奇、因为我们有单个驱动器+控制器器件 TPS7H5020-SEP。 然而、这不适用于同步设计。

    2.2 我会为该设计推荐正向拓扑。 您是否与 TI FAE 联系? 我正在开发一种采用正向拓扑的 28V 至 5V、15A 设计、该拓扑可实现良好的效率和更少的 BOM 数量。 FAE 可以帮助共享有关该设计的信息。 关于反激式与推挽式、由于高峰值电流、反激式将开始失去效率。 同步很有帮助、但通常反激式设计中没有高输出电流。 可以采用推挽式设计、此拓扑的缺点是尺寸和 BOM 数量、因为它在初级侧和次级侧需要两个 FET。 反激式拓扑会根据尺寸进行优化、推挽式拓扑会优化性能、正激式拓扑是两种拓扑之间的平衡。

    2.3 这些原理图似乎没有为隔离式电力输送设置反馈。 通常、我们将控制器置于次级接地端、这样就可以直接检测输出电压。 在这些设计中、他们需要一种方法将控制信号从次级隔离到初级隔离。  

    2.4 正确的解决方案取决于负载条件。 具体的 ve+/-电压和预期负载是多少? 使用反激式时、如果它们具有相同的幅度电压、则可以实现良好的调节。 请参阅 EDN 电源设计小贴士 85: https://www.edn.com/power-tips-85-adding-a-single-capacitor-to-improve-cross-regulation-in-dual-output-flyback-power-supplies/

    如果您对此有任何疑问、请告诉我。

    谢谢、

    John  

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    您好、John:  
    2.2 我认为我们的电流需求是 SR &+ve &-ve 电压约为 6.1V 或更高(然后将其馈送到 PR 以达到 5mvpp 纹波),最大电流约为 4.5A。 是否可以将此向前调整为在 SR 下均具有+ve -ve 输出?  
    2.4 因此、我们目前的需求是在 28V 时具有+–6.1V 电压、其中+6.1V 电压(最大 2.6A)和–6.1V 电压(最大 130mA 电压) 如果我们真正的目标是 85-90%的效率,我们可以做到这一点没有 SR 为这些负载? 最好的策略是什么?

    谢谢!  
    Mohamed

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    尊敬的 Mohamed:

    2.2 要使两个输出同步、需要额外的驱动器、但应该可以使用我们提供的芯片组。 若要确认、两个输出都需要处理 4.5A 负载? 负载是否在两个输出之间平衡、或者是否存在其中一个 VE 输出上具有更多负载的情况?

    2.4 如果加载的-ve 输出不需要低 SR。 我建议对 ve+使用正向同步、对于 ve-、为变压器添加另一个绕组、二极管使电流较低。 为改善耦合、请对两个次级侧使用耦合电感器。 耦合电感器有助于平衡每个输出的电压、从而帮助实现稳压。 如果为耦合电感器制作了定制器件、他们可以使用较小的线规来减少 ve 绕组上的功率损耗。

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    您好、John:  
    2.2 -ve 输出的最大电流为 800mA、+ve 输出的最大电流为 6.3A、因此负载不同。 此外、该转换器必须为 2 个设备供电、每个设备都有自己的 GND、因此总共有两个 GND、其中 2 个电压轨为负。
    为避免在 SEC 侧使用两个栅极驱动器的复杂性、我们可以为这两种设备使用一个栅极驱动器、我已经看到您对正向转换器执行了类似的操作:它是否可以与反激式配合使用、前两个绕组共享同一个 GND 一个正稳压输出 SR、一个负非稳压输出仅使用二极管、最后两个完全相同、但使用不同的 GND。   

    因为我们需要任何 PR 方法来实现该高纹波 (5mVpp)。 在这种情况下、我也不应该担心-ve 轨调节、因为它消耗的电流更少、并将由后置稳压器进行调节、这听起来如何?  

    2.4 该耦合电感器似乎是一个好主意、它对于交叉调节是否至关重要? 如何进行计算? 它是否与输出端的单独电感器相同?  

    谢谢!  
    Mohamed

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    尊敬的 Mohamed:

    2.2 明白了、您提到的配置将允许使用 SR、这有助于降低次级侧的导通损耗。 使用线性稳压器的后置稳压将有助于提高精度和纹波额定值。

    2.4 是的、耦合电感器对于交叉调节非常重要。 即使采用后置稳压、您仍然希望使-ve 输出不会飞行到高电平、从而导致高导通损耗。 在计算方面、我会考虑总电感 (6.3A + 0.8A) 的假设一个绕组上整个负载的电流应力。 然后、可以缩小导体的尺寸、以适应其各自负载条件下 的电流应力 (+ve 为 6.3A、-ve 为 0.8A)。

    谢谢、

    John