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簡化100V寬輸入電壓電源轉(zhuǎn)換

星星科技指導(dǎo)員 ? 來源:TI ? 作者:TI ? 2023-04-08 10:44 ? 次閱讀

當(dāng)需要執(zhí)行降壓電源轉(zhuǎn)換時,開關(guān)穩(wěn)壓器是一種高效設(shè)備。得益于新的應(yīng)用,針對這些產(chǎn)品,寬輸入電壓(VIN)空間(TI認(rèn)為其> 30V)的使用范圍越來越廣。

圖1所示為具有寬VIN的主要應(yīng)用,以及它們的標(biāo)稱總線工作電壓范圍和DC / DC轉(zhuǎn)換器將看到的瞬態(tài)范圍。在這些應(yīng)用中,用于汽車和高槽電池應(yīng)用(如電動自行車、GPS跟蹤器和無人機(jī))的48V電池的問世使得對高達(dá)48V寬VIN的需求不斷增長。 > 48V空間要求DC/DC轉(zhuǎn)換器承受由負(fù)載突降、雷擊和電動機(jī)的反電勢等原因?qū)е碌母哌_(dá)100V的瞬態(tài),同時仍調(diào)節(jié)12V和5V輸出

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圖1:應(yīng)用的工作電壓范圍

設(shè)計人員傳統(tǒng)上通過在前端設(shè)置鉗位電路來處理這些瞬變,使得轉(zhuǎn)換器觀察不到尖峰。圖2所示為汽車系統(tǒng)示例,其中前端電路向設(shè)計添加了十多個組件。所有這些組件相加即為額外成本和空間。此外,隨著電壓升高,諸如二極管電容器的關(guān)鍵部件的額定值也增加,這會導(dǎo)致成本呈指數(shù)增加。

TI的寬VIN型直流/直流Fly-Buck?轉(zhuǎn)換器系列,可在高達(dá)100VDC的電壓下運(yùn)行,避免了這些問題的發(fā)生。

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圖2:汽車系統(tǒng)的鉗位電路

圖3所示為TI的寬VIN恒定導(dǎo)通時間(COT)降壓轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品組合。這些轉(zhuǎn)換器不僅消除了鉗位電路,而且COT架構(gòu)進(jìn)一步簡化了設(shè)計,因為它不需要補(bǔ)償,可以保持高的降壓比,從而消除中間軌。非同步LM5007和LM5009在電子電表和電動工具中很流行,而低電流同步器件如LM5017、LM5018和LM5019在伺服驅(qū)動器空間中很受歡迎。

您可以配置TI的LM5017、LM5018和LM5019同步轉(zhuǎn)換器用于隔離偏置電源,使得這些部件成為放大器偏置、絕緣柵雙極晶體管IGBT)偏置和通信偏置(如RS-485)的最佳選擇。優(yōu)點是Fly-Buck?拓?fù)錈o需任何諸如光耦合器和變壓器輔助繞組的次級反饋電路。

為了滿足100V轉(zhuǎn)換器(帶電機(jī)驅(qū)動器和GPS跟蹤器)的更高電流需求,LM5161具有100V輸入電壓范圍和1A電流范圍。它也是TI首款具有AECQ-100認(rèn)證的100V穩(wěn)壓器,使其可用于48V汽車應(yīng)用。

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傳統(tǒng)上講,100V設(shè)備被開發(fā)用于電信應(yīng)用中,但是現(xiàn)在也正用于汽車和多單元電池應(yīng)用。雖然48V汽車和高槽電池空間仍在出現(xiàn),但如同每個技術(shù)趨勢一樣,功率密度必然隨著應(yīng)用的成熟而增加。因此,由于尺寸限制,在前端上并入鉗位電路將更具挑戰(zhàn)性,而具有如LM5161較高電流能力的高電壓轉(zhuǎn)換器將發(fā)現(xiàn)更多使用情形。

審核編輯:郭婷

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