ZHCAB40A October   2020  – July 2022 LMR36520

 

  1.   摘要
  2.   商标
  3. 1引言
  4. 2 Fly-Buck 转换器器件运行
    1. 2.1 输出电流公式及注意事项
  5. 3LMR36520 Fly-Buck 转换器设计
    1. 3.1 耦合电感器
    2. 3.2 初级输出电容器
    3. 3.3 整流二极管
    4. 3.4 次级输出电容器
    5. 3.5 预载电阻器
    6. 3.6 齐纳二极管
    7. 3.7 缓冲器电路
  6. 4试验结果
    1. 4.1 稳态
    2. 4.2 次级输出电压
    3. 4.3 负载瞬态
    4. 4.4 启动
    5. 4.5 输出电流
  7. 5结论
  8. 6参考文献
  9. 7修订历史记录

缓冲器电路

当开关节点电压从高压转换为低压(或从低压转换为高压)时,可能会有较大的瞬态尖峰从次级侧反射到初级侧,进而导致开关节点电压波形和初级绕组电流波形上出现尖峰。这些尖峰由 LC 谐振电路造成,该电路由次级绕组的漏电感和整流二极管的结电容构成。这些尖峰可能非常大,足以超过转换器的电气额定值,进而造成器件不稳定或出现损坏。

若要缓解这些尖峰带来的风险,可以在次级整流二极管上并联一个简单的 RC 缓冲电路。下文概述了计算缓冲组件值的步骤:

可使用以下公式来估算 LC 电路的谐振频率:

Equation41. f t a n k = 1 2 π × L l e a k a g e × C j u n c t i o n

假定 22μH 电感具有 1% 的典型漏电感,则 Lleakage = 0.22μH。根据 MURA160 数据表,向该二极管施加最大反向电压期间的典型结电容值为 5pF。近似 ftank = 151MHz。

计算 RC 比率,使得极点所在的频率尽可能远离 ftank 频率,从而产生最大衰减:

Equation42. f s n u b = 1 2 π × R s n u b × C s n u b

当 Rsnub = 200Ω 且 Csnub = 100pF 时,fsnub = 1125Hz,这相当于与 ftank 相差约五十倍频程。

使用以下缓冲器功率公式可以确定 Csnub 的最佳值,从而尽可能减少缓冲器功率损耗:

Equation43. P s n u b = C s n u b V D 2 f s W
Equation44. P s n u b = 200   p F × 34   V 2 × 400000   H z
Equation45. P s n u b = 92.4   m W

这将是缓冲器电阻器上损耗的功率,因此 Rsnub 的额定功率必须大于 Psnub