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[参考译文] PMP7294:36 in 和24V 4A out 的变压器绕组压纹比?

Guru**** 2538950 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5122, PMP10861, UCC2897A

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/628111/pmp7294-transformer-winding-turing-ratio-for-36-in-and-24v-4a-out

器件型号:PMP7294
主题中讨论的其他器件: LM5122PMP10861UCC2897A

您好!

我们希望将 PMP7294用于36V IN 和24V 4A OUT。

请问您对变压器绕组压比初级绕组:第二绕组:AUX 绕组的建议是什么?

此外、 由于36V 输入( 由 LM5122进行了光绘) 可能会产生750kHz 的纹波。 在36V 进入 PMP7294电路之前、我们是否需要添加一些滤波器来消除这些750kHz 纹波?

谢谢!

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    你(们)好

    感谢您关注 TI 的产品。 我已要求我们的一位应用工程师对此进行研究、您应该会在一天之内收到回复。

    此致

    Peter
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    尊敬的 Peter:

    我们还看到 PMP10861看起来更合适。

    下面的要求、您认为 PMP10861可以满足以下配置吗?

    输入:10.8V ~ 26.4Vdc

    2.输出:24.5Vdc:4A

    谢谢!

    Py Tsai

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    关于 PMP10861的进一步问题

    参考设计原理图显示320uH 变压器、但 BOM 显示 trnsformer 规格为40uH。 我们想确认哪一个是正确的?

    我还可以让您继续计算变压器绕组比和  变压器磁芯尺寸的公式吗?

    谢谢!

    Py Tsai  

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    您好、PYT Sai、

    我将向您引导使用 TI 的功率级设计器工具。 我已经附加了文件、您可以在其中使用这些值。 随附的文件中已经包含了您的设计参数、我认为您的系统应该是什么样的、下面是这两者的链接。

    注意: 子卡中 UCC2897A 的开关频率为175KHz。对于这些计算、您可以根据规格进行更改。

    对于匝数比:根据 PSD 工具、它应该为1:2:1、然而、您同样可以改变规格的值并获得其他结果。

    就滤波而言、您无需为 PMP7294的36V 输入使用滤波器、因为有一个 CI (输入电容器)将执行滤波。  

    谢谢、

    区域

      

    e2e.ti.com/.../Active_5F00_clampfrwd.txt

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    您好、区域、

    我们已下载该工具、附件是我们的配置。  您是否会帮助 回顾以下要点? 但斯克!

     

    1. 我们的设计电感器电流纹波 将高达 60%。 这看起来 正常吗?  

      我们的变压器 现在 的 Lsec 为396uH、略高于工具的计算值256uH。 你认为没关系吗?

    2. 匝数比0.25:1看起来正常吗? AUX 仍然是正常的初级:AUX = 1:1?

    3. 我的配置磁化电流将上升至 15%、这是否正常?   

    4. 选择变压器电感选择电感之间的区别是什么? (它们是最小值还是最大值)

      我们使用40uH 来 选择电感 、对吧?

    5. 计算得出的 Lsec 最大值是多少?

    谢谢!

    e2e.ti.com/.../UCC2897A-active-clamp.txt

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    PYTsai、您好!

    请在 下面查找我的意见:

    1. 电感器纹波在60%时看起来合理。
    2. 我建议使用匝 数比 OS 0.15:1来保持磁化电流和电感纹波%。 辅助比率将为1:1。
    3. 在最坏的情况下、磁化电流将高达16.41%。
    4. 为变压器选择电感:是磁化电感(Lm)、 选择电感:是 L1的值。
    5. 选择40uH 的电感后、电流纹波将改为73%。 在最坏的情况下、50uH 足以使您保持在电流限制范围内。
    6. 工具中的所有这些计算值均为建议 值、您始终可以更改这些值并使用波形来查看可以考虑的裕度。

    谢谢、

    区域

    e2e.ti.com/.../Modified_5F00_UCC287A.txt

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    区域、

    谢谢! 我很清楚。

    只是为了澄清匝比。  我的理解是 主要的:辅助转向量= 1:1, 它是否正确? 谢谢!

    Py Tsai

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    您好、PTsai、

    是 PRI:AUX 为1:1时的匝数比。

    如果您对设计有任何其他疑问、请告诉我。

    此致、

    区域

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    您好、区域、

    我们已经完成了 PCB、并在上面的讨论基础上构建了变压器。 我们变压器的匝数比为一次:二次:辅助= 4:26:4,这与您的建议相同。 我们现在使用的选择电感为45uH。

    一些问题可能会有您的意见。

    问题1:           

    测试条件:输入10VDC、 输出24.4V 0.2A。 Q1波形、如下所示(请参阅 PMP7294原理图)。

    -在这种情况下、电路工作正常。 但是、当我们增大输出电流时、电路会下降。

    另外、如果我们将输出电流保持在0.2A 并增加输入电压、则12VDC 也会关闭电路。

    您认为下面的波形看起来正常吗? (导通占空比大于70%)


    问题2:

    测试条件:输入10VDC、输出24.4V 0A。 电路工作正常。 我们将输出电流保持在0A、然后将输入电压从10V 更改为16V。 马戏团仍然运作良好。  Q1波形(请参阅 PMP7294原理图)。 下面的波形是否正常 ?                    

    问题3:

    测试条件:输入10VDC、输出24.4V/0.2A 。 我们测量 AUX (D202)波形(请参阅 PMP7294原理图)、如下所示。 是否需要 AUX 电压电平? 我们想知道 AUX 波形下方是否看起来正常。

    问题4:RON 使用100K 欧姆、ROFF 使用90.9K 欧姆(复制 PMP7294值)。 这两个电阻对于我的电流电路是否正常?

    问题5:Aobve 讨论、我看到您提到了175KHz 开关频率。 我们是否需要调整此开关频率?

    谢谢!

    Py Tsai

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    你好,蔡佩

    请解释关闭意味着什么? 此外、我想让您检查 UCC2897A 是否达到任何过流或过压限制、从而导致控制器停止工作。 检查 LINEUV、LINEOV、CS 和 Vref 处的电压将是一个良好的起点。

    回答问题4和5:Ron 值决定内部充电 电容器的充电电流。 而这与 ROFF 决定了工作频率和最大占空比(运行)。 数据表的第8.3.1.3节将帮助您计算设计中的这些值。 如果您希望开关频率为175kHz、则必须为您的设计计算 RON 和 ROFF。

    此致、

    区域

      

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    您好、区域、

    感谢您的回答,我们将检查 LINEUV、LINEOV、CS 和 Vref。

    很抱歉、不清楚关断情况、我是说 UCC2897A 输出不进行切换。

    很明显、我现在了解 RON ROFF 和频率设置。

    我们发现这可能是原因。 UCC2897A 的输入电压要求为18V、如下所示。 我的输入电压现在是10V、您认为它可以工作吗? 或者、我应该使用倍压器 将其加倍至>18V、然后馈入 UCC2897A 的 Vin 引脚(与参考设计 PMP10861上的实现类似)?

    2. VDD 10V 看起来正常,是吗? 谢谢!

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    PYTsai、您好!

    1. 遵循 数据表上的建议值非常重要。 我强烈建议您为18V 或以上的控制器提供输入电压。 倍压器是一个很好的选择、可以继续使用。  
    2. 10V VDD 看起来不错。
    3. 为了帮助您计算 RON 和 ROFF、随附的是我们使用的计算器工具。 请使用此工具以获得有效结果。
    4. 我从您之前的问题2 (附图)中注意到、开关频率随着时间的推移而出现重叠、请调整您的触发电平以捕获更好的波形。

    5.回答问题3 D202不是 AUX 电压。 根据 PMP7294原理图、AUX 电压为 Q2的 VGS。 此函数驱动的辅助钳位        当 PWM 开关 关闭时、MOSFET 为高电平。 它 是辅助开关的高电流栅极驱动输出、用于实现     功率级的有源钳位操作。

    但愿这对您有所帮助。

    谢谢、

    区域

    e2e.ti.com/.../UCC2897_5F00_SW.xlsx

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    区域、

    我们在电路板上添加了 Vin 倍压器电路、现在对于10.8V ~ 14V 的输入电压、它可以稳定地获得24V 输出电压、电流低于500mA。

    当输入电压大于14V 时、UCC2897A 关断(VREF 无电压、输出无开关)

    我们现在看到示波器的占空比为69%。

    我使用您提供并输入 RON (100K) ROFF (91K) RDEL (10K)的计算器、我看到 DMAX = 67.7%

    我们现在的匝比为 PRI:2:AUX (Bias)= 4:26:10。

    CT 的匝数比为1:100。

    我是否可以获得您对上述情况的帮助评论、并在我们的电路可能出现问题的地方向我们提供一些建议?

    谢谢!

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    PYTsai、您好!

    更确切地说、UCC2897A 引脚 Vin 的电压将为21.6V 至72V。 此外、匝数比看起来有点奇怪、请查看随附的功率级设计器文件、我建议 使用此工具来计算匝数比。 现在、占空比看起来很好、处于控制器的工作限制范围内。  

    UCC2897A 不进行开关的原因可能有几个原因:我希望您检查 CS、LINEUV、LINEOV、FB 以及 VDD 的电势、并确保这些值在停止开关时处于数据表中建议的限值范围内。

    请告诉我这是否有帮助。

    此致、

    区域

    e2e.ti.com/.../Modified_5F00_UCC2897A.txt

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    您好、区域、

    现在、我们固定了匝比1:3.3:1。  当发生关断时、我们会测量低于值以及 CS 和 AUX 波形。 我们是否需要检查更多信息?  谢谢!  

     

     线路 UV = 1.8V

     线路 OV = 0.38V

     FB = 5.0V

     VDD = 12.2V

    CS 引脚波形


    AUX 波形


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    您好、PYT Sai、

    我可以清楚地指出上述数据的两个问题:

    1. 您的 LINEUV 为1.8V、但 根据 UCC2897A 数据表、最大 LINEUV 仅为1.27V。 我建议在第31页的9.2.2.5节中重新计算电阻器 RIN2、RIN1

    此外、仅需指出4.5V 的 FB 电压即可实现全占空比(Dmax=74%)运行。 请注意第8.3.1.9:FB 节。

    我希望这将有所帮助。 如果您有其他问题、请告诉我。

    谢谢、

    区域

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    您好、区域、

    非常感谢您的大力支持。 我们最终使其正常工作。

    还有两个问题需要您的帮助:

    1. 对于变压器,是否有任何公式计算每匝所需的电感?  

    我们的电路现在(与 PMP7294电路相同)。 当无负载上电时、输出可稳定在24.4V。

        但是、如果我们将负载增加到1A、输出将降低到12V。

              如果我们将负载增加到2A、输出将降低到10V。

         我们应该对电路的哪一部分进行微调(我们现在使用的变压器为 Prim:2nd:Aux = 4:12:4。   初级侧的变压器电感为  

         (2 μ H/转)*(4转)^2 = 32 μ H。

    谢谢!

    Py Tsai

      

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    您好、PYT Sai、

    1. 每匝电感由 AL 表示、电感与匝数比的关系由公式给出:

    我可以看到、这里的问题是 FB 环路未调节输出电压。 现在、一种可能是当控制环路尝试调节电压并最终在 无负载时增加功率时。 您能否向我提供 Vout 与负载电流间的关系曲线、以便更好地理解它。  这里要指出的另一点是、1A 到2A 负载电流的压降为2V、这表明输出端的电阻较高、您可以尝试降低其值、以便同时进行更好的调节。

    谢谢、

    区域