【導(dǎo)讀】本博客共分兩個(gè)部分，第 1 部分我們探討了使 Fly-Buck 設(shè)計(jì)穩(wěn)定所需的重要設(shè)計(jì)指標(biāo)。本文我們將介紹如何將這些設(shè)計(jì)指標(biāo)應(yīng)用到 Fly-Buck 電路設(shè)計(jì)中，以及這會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)換器工作產(chǎn)生怎樣的影響。
圖 2. 典型的雙輸出 LM5017 Fly-Buck 電路
我們假設(shè)您已經(jīng)收集了所需的電源規(guī)范，并決定使用 LM5017 Fly-Buck 作為電源解決方案（圖 2）。Fly-Buck 設(shè)計(jì)過程與普通降壓轉(zhuǎn)換器有很多共同之處。在確定一次側(cè)電感和開關(guān)頻率后，下一步就是設(shè)計(jì)合適的紋波注入網(wǎng)絡(luò)（Rr、Cr 和 Cac），以確保穩(wěn)定工作。設(shè)計(jì)步驟如下：
首先從一些初始值開始：Rr=10k?、Cr=10nF、Cac=1nF
調(diào)整輸出電容，確保達(dá)到穩(wěn)定性指標(biāo)：
應(yīng)提供足夠的裕量以獲得不等式左側(cè)信息。如果將功率損耗包含在內(nèi)，真正的占空比會(huì)更大一點(diǎn)，而且 DC 偏置額定值降低以及對(duì)陶瓷電容的溫度影響會(huì)讓電容值更低。
3. 確定 FB 引腳紋波是否高于 25mV：
通過調(diào)整 Rr 和 Cr 來設(shè)置紋波幅值。不要使其太大 (<100mV)，必要時(shí)可返回步驟 2 調(diào)整 Cout。
4. 確定 AC 耦合濾波器截止頻率是否足夠低：
Cac 的選擇不是關(guān)鍵，建議值為 Fsw/10。只要 Fc 明顯低于 Fsw，它就不會(huì)影響紋波的通過。
圖 3 至圖 5 中的電路仿真波形顯示了不同紋波注入設(shè)置的影響。Fly-Buck 轉(zhuǎn)換器規(guī)范如下：Vin=24V，Vopri=10V，F(xiàn)sw=275kHz，Lpri=50uH，變壓器匝數(shù)比為 1:1。在圖 3 中，電路配置不符合穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)，因此顯示雙脈沖的開關(guān)節(jié)點(diǎn)電壓不穩(wěn)定。在圖 4 中，Rr 從 50k? 降至 30k?，開關(guān)性能變得穩(wěn)定。圖 5 是另外一種提高穩(wěn)定性的方法：在不改變 Rr 和 Cr 的情況下，增大 Cout。這樣有助于在達(dá)到指標(biāo)的情況下保持低紋波電壓。
圖 3. Rr=50k?，Cr=10nF，Cac=1nF，Cout=4.7uF
圖 4. Rr=30k?，Cr=10nF，Cac=1nF，Cout=4.7uF
圖 5. Rr=50k?，Cr=10nF，Cac=1nF，Cout=10uF
從實(shí)際出發(fā)，電源設(shè)計(jì)人員需要考慮很多方面，可能需要根據(jù)電路板測(cè)試結(jié)果進(jìn)行調(diào)整。這些設(shè)計(jì)步驟是創(chuàng)建 LM5017 Fly-Buck 設(shè)計(jì)的良好開端。LM5017 Fly-Buck 的快速啟動(dòng)計(jì)算器在這里提供。有了它，您不僅可設(shè)計(jì)具有多達(dá) 4 個(gè)隔離輸出的 Fly-Buck，而且還可獲得紋波注入網(wǎng)絡(luò)計(jì)算功能和其它外部組件。如有任何問題，請(qǐng)告訴我。
參考資料：
1.如何設(shè)計(jì)具有 COT 的穩(wěn)定 Fly-Buck™ 轉(zhuǎn)換器（第 1 部分）
2.EDN：產(chǎn)品指南：Fly-Buck 無需光耦合器即可為降壓電路提供具有良好穩(wěn)壓的隔離式輸出
3.應(yīng)用手冊(cè)《設(shè)計(jì)隔離式降壓 (Fly-Buck) 轉(zhuǎn)換器的 AN-2292》
4.Tian, S，《陶瓷電容器恒定導(dǎo)通時(shí)間 V2 控制的小信號(hào)分析與設(shè)計(jì)》碩士論文，佛吉尼亞理工大學(xué) 2012 年
5.德州儀器的寬泛 Vin DC/DC 電源解決方案
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