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[参考译文] PMP30446:针对6A 输出电流进行了修改

Guru**** 2386580 points
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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/1061803/pmp30446-modification-for-6a-output-current

器件型号:PMP30446

TI PMP30446参考设计是780V 至390V 1.5A DC/DC 585W 降压转换器。 我们的应用具有相同的输入范围(三相480VAC、整流后为680VDC)、但我们需要在输出端至少提供90V 6A。 实际上、输出电压可以在70V 和150V 范围内、但电流必须为6A。请建议如何修改您的参考设计以获得所需的输出。

e2e.ti.com/.../TIDT177.PDFe2e.ti.com/.../TIDM559.PDF

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    您好、Robert、

    由于 PMP30446是降压转换器、因此在理论上、您不必修改工作原理即可获得90V 的输出电压、只需更改 R41并重新计算所需的电压即可。 顺便说一下、这里的输出电流要高得多、因此您需要考虑几个方面。

    另请注意、输出端子没有任何初级接地参考、因此您必须将该级视为"浮动"级。

    以下是应重新计算的组件:

    1) MOSFET Q1和 Q4:每个 FET 上的峰值最大电压为 Vin (max)/2、因此您仍可以使用额定电压为600V 的组件。 当然、电流是4倍、然后请选择一个能够支持该电流的 FET。 您很可能需要散热器、因为开关损耗也会更高。

    2)二极管 D1和 D2:由于第1点的相同原因、还需要分析此处的电流应力。

    3) 3)请考虑该转换器在临界导通模式 CrM (CCM 和 DCM 之间的边界)下工作;您可能需要根据所需的开关频率和最大峰值电流(由于 CRM 模式、实际为2 x Iout)重新计算耦合电感器 L2。

    4)初级侧(NP、引脚1-8至11-12或1-2至5-6)与 L2辅助绕组(Na、3-4)的匝数比也应重新计算。 实际电感器的比率为 NP/Na=16:1。 当 Vin = 780V 且 Vout = 390V 时、在 Ton 期间、引脚3和4A 上的电压= 1/2 (Vin-Vout)/NPA = 1/2 (780-390)/16 =12.19V;在 Toff 期间、我们有- 1/2 (Vout)/16 =-12.19。 然后、您可以计算比率以在 Toff 期间获得相同的电压、从而导致 Ton 期间的电压。 同样、例如、为了在 Toff 期间获得12V 电压、并且 Vout = 90V、则匝数比应为90V/12V = 7.5。 在 Ton 期间、您将在此绕组上拥有:1/2 (680 - 90)/ 7.5 = 38.66。

    5) 5)从第4点可以看出、Vin (max)/Vout 的高比率涉及 U3 (ZCD)引脚5上的高开关损耗和应力。 这不是问题、但当输出电压相当高且电流较低时、该级可提供最佳性能。

    7) 7)电阻器 R22//R23需要新值、因为电流较高:请考虑这些电流感测电阻器上的损耗较高

    8) 8)最后、应修改输出电容 C6、C7、C12和 C13、以支持瞬态响应规格以及纹波电流。

    9) 9)对环路补偿值(C40、C20和 R39)进行微调、以获得安全相位和增益裕度。

    此致、

    Roberto

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    您好、Roberto、

    您能提供有关3)的更多具体提示吗? 如何在给定的开关频率下选择正确的电感器 L2参数? 为什么为 PMP30446应用选择160uH 电感器?    

    另外,关于您在4)中的计算,要在 Vout = 90V 的 Toff 期间获得辅助电压 Vaux = 12V,NP/Na 的比率不应是 NPA =½ Vout/Vaux =½*90/12 = 3.75? 因此、Ton 期间辅助绕组上的电压将为 VAUX =½ μ V*(Vin-Vout)/NPA = 78.66。  

    此致、
    Pawel

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    e2e.ti.com/.../750317489_5F00_trafo.pdf

    此外、在随附的2021年10月21日的 L2文档中、电感器具有320uH。 最终设计中使用了哪一个(160uH 或320uH)?  

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    以及如何选择辅助绕组的电感?  

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    大家好、Pawel、

    L2电感器的器件型号正确(750317489)、但版本未更新。 该电感器的修订版本应为 R01、而不是 R00、请参阅:

    e2e.ti.com/.../750317489r01-Prelim-Spec-Sheet.pdf

    关于另外两个问题、可以使用以下方法计算耦合电感器的值:

    首先选择您希望转换器运行的最小开关频率。 在我的案例中、它是22KHz。 这将是最小 Vin 和最大负载下的开关频率。 然后使用以下公式计算 L (单绕组的电感):

    L =(1-Vout/Vin_min)*Vout*效率/(8*Iout_max*FSW_min)。

    在我的案例中、我具有:VIN_MIN=450V、Vout=390V、估计效率(Eff)=0.95、Iout_max=1.5A、FSW_MIN=22kHz。 这使 L = 187.12uH。 请在此处减去 úH 15uH 电感、然后得到172.12 μ H、该值接近于我选择的160uH 值。

    您可能需要根据上面的公式重新计算电感。 然后、当您计算 L 时、您还可以通过将 FSW_MIN 替换为 FSW_max、将 Vin_min 替换为 Vin_max 来获得最大开关频率 效率可以保持不变、因为这对计算影响很小。

    辅助绕组输出上的电压:

    公式 1/2 (Vin-Vout)/NPA (在 Ton 期间)和 - 1/2 (Vout)/NPA (在 Toff 期间)对于计算辅助绕组上的正负输出电压仍然有效。  

    n´t 绕组电感:您不需要计算它、只需匝数比即可。

    此致、

    Roberto

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    尊敬的 Roberto:  

    感谢你的帮助。 我有另一个问题。  您能否提供 T2变压器的文档?  

    此致、

    Pawel  

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    尊敬的 Pawel:

    我n´t 变压器的内部结构(磁芯材料类型、匝数、导线厚度、隔离层等)、但我有数据表、请查看。

    e2e.ti.com/.../750314878r01-spec.pdf

    此致、

    Roberto