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[参考译文] PMP11090:修改 PMP11090以使其能够处理1kV 输入

Guru**** 667810 points
Other Parts Discussed in Thread: PMP10397, PMP7668, PMP11090, UCC28700, UCC28722, PMP11302, UCC28881, UCC28710
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/1209120/pmp11090-modify-pmp11090-to-make-it-handle-1kv-input

器件型号:PMP11090
主题中讨论的其他器件: UCC28700、PMP10397 、PMP7668、 UCC28722PMP11302、UCC28881UCC28710

您好!

对于我正在从事的项目、我需要设计一个3.3V 电源(为微控制器供电并测量电路)、最大负载应约为100mW。 我旁边只有大约1000V 的电压源、我必须使用它来制作3.3V 电压源、由于我需要该电路尽可能小、我希望避免使用变压器、因此不能使用反激式转换器。 我知道在一个阶段将1000V 转换为3.3V 是不可能的、因为转换率非常大、所以我计划至少分两步实现它、我希望我的第一步是大约25V (减少比率1/40)。

我很难找到这样的高压输入和低功耗转换器应用电路、但我遇到了  PMP11090应用电路:

我想知道是否可以对其进行修改、使其成为 Widthstand 1kV 直流条目、而不是其实际的440Vac。 要这样做,我会:  

  • 移除整流器部分、因为我的输入已经是直流
  • 移除高压引脚连接(因为它只能处理700V 最大输入电压),我将创建一个启动电路,使用一个高值电阻器将1000V 连接到 VDD,如在 Ucc28700应用电路(RSTR)中所示:  
  • 使用电压较高的破孔 MOSFET、二极管和适合电流尖峰的电感器

我认为、通过进行这些修改、该组件应该能够维持1kV 的输入范围、但我希望对此有第二个意见。 有一点我担心的是、在 pmp11090的测试报告中、MOSFET 上的 Ton 时间会提供440Vac (622Vdc 等效)的二极管电压、Ton 似乎约为500ns、如果使用1000Vdc 输入、它甚至会更短。

如果你有任何想法电路更适合我的目标,不要犹豫,告诉我!  

非常感谢!

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    大家好、Mathis、

    由于前沿消隐时间、UCC28700 PSR 反激式控制器要求的导通时间最短。 无法实现从1000V 到24V 的 UCC28700降压。

    或者、我认为更好的选择是使用 BJT 反激式、如 PMP10397。 您可以设计变压器来实现更大的导通时间。 此外、您还可以将输出电压调节到4V 左右、然后添加 LDO 来降低功耗。

    此致、

    Yu 盛阳

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    您好、非常感谢您提供的清晰答案。

    我不知道您是否有解决办法、但是您是否认为其他一些 UCC28xxx 控制器可以实现这样的转换比? 我在 PMP7668上看到、UCC28722能够实现500VAC (或700VDC)到10VDC、这个比例比我需要的要大。 唯一的问题是 UCC2872x 是为 BJT 降压转换器设计的、我需要在设计中使用 MOSFET。

    如果有人知道 PWM 控制器在使用 MOSFET 时可以做到这一点、请告诉我。

    再次感谢您的回答!

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    Mathis,

    PSR 反激式控制器都具有前沿消隐功能。 例如、UCC2872x 前沿消隐时间为355nS。 因此、您需要确保转换器最短导通时间始终大于355nS。 比如400nS。

    假设一个开关频率为20kHz 的1000V 至10V 降压转换器在 CCM 下运行、导通时间将为50us x 1%= 500ns。 由于这是高压降压转换器、您将可能在 DCM 模式下运行、这意味着占空比和导通时间甚至更短。 并且可能会违反最小导通时间限制。

    我  使用 UCC28722进行了1000V 至10V 降压转换器设计、并注意到、根据 PSR 控制律、我们只能获得~250nS 的准时交货率...

    另一个选择是使用通用 PWM 控制器、而不像 UCC28C5x 那样具有内置前沿消隐窗口。

    下面显示了采用通用 PWM 控制器的高压降压设计示例:

    https://www.ti.com/tool/PMP10833

     

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    再次感谢您的回答! 我想我现在更清楚地看到它了。

    我最近在您的 PMP11302设计中使用齐纳二极管和 NMOS 来产生压降以降低 ucc28881的输入电压、这似乎是一个很好的想法、可以满足我的要求。

    我想知道是否可以将这种系统用作 pmp11090电路的入口。 我的直觉是可以正常工作、因为电路的其余部分将500Vdc 作为输入电压(或更高一些)、此设计的输入电压可高达440Vac 或565Vdc。 否则、我可以完全重复使用 PMP11311b 的设计、但担心 UCC28881DR 会变得太热、因为在应用报告中、它在914Vdc 输入下已经超过110°C。

    您是否可以确认使用与 pmp11302中类似的电路作为 pmp11090的进入 级  可以正常工作?

    再次感谢。

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    这是我想到的一个设计、它混合了  PMP11302和 PMP11090。  PMP11302输入将电压调节 到大约500VDC、 Pmp11090允许转换、而不会使控制器过热、因为 MOSFET 是外部的、可以轻松冷却。

    你认为这是可行的吗?

    (就精度而言、输出电压目标为24V、然后使用与 PMP11090类似的电路将24V 转换为3.3V、因为采用 PMP11302、因此即使在低负载下也不能太短的导通时间)

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    Mathis,

    UCC28710 可以 使用共源共栅结构、如 PMP11090。 不过、您的设计中的电感和电流感应电阻不符合 UCC287xx PSR 控制器控制律。 不管用。 您能给我发送电子邮件吗? 我可以将我用于 UCC287xx 降压的设计过程发送给您。

    此致、

    Yu 盛阳