TI隔离式DCDC偏置电源的设计难点与解决方案-中篇

然后5160的话其实跟5017 18 19系列是同样的 就是同样的性质是产品芯片 只不过它的电压会更加低一点 最多只能支持 最高是支持到65伏 然后电流会大一点最高是支持到1.5安培 这个芯片因为这一系列芯片是 我们是在 第二代推出能够配置成Fly-Buck这样一种芯片，所以说在 一些具体的细节上也是做了些改进的 比如说我们做了一个Forced PWM功能 就是说主要是针对那种 负载比较新 然后又需要待机功耗要求又比较高的话 那我如果把这种Forced PWM Pin脚拉低的话 相当于是它可以让这个Buck变换器工作在断续模式 前面一系列芯片的话，它为什么只能够工作在连续模式 然后第二个它就是说可以 通过配置我 Soft Start软启 Pin 脚电容 来稳稳当当地调节它的软启时间 然后在这颗芯片中的话其实我们也出了 5160A和5160这两种版本 那5160A相比较于5160的话 它主要是针对 可以通过外部的VCC Pin脚来提高它的效率 因为 当你的输入电压很高的时候 假设你是100伏的输入电压 那你的VCC 它内部电压其实很低可能只有六 七伏左右 那内部里面UVLO的话 你100伏到六七伏的话它会有一个很大的压差 所以说 在高压场合的话 这个芯片内部的UVLO相对来讲就会比较发热 我如果用VCC 用CPU电压直接来给它供电的话 就会大大提高它这颗芯片的寿命 然后5160的话也出了 Q1 版本 这个是把5160配置成一个Fly-Buck的形式 然后这一页实际上是说给大家介绍 我们5160 Fly-Buck针对于前面的四种应用 所做的一些参考设计 基本上每一类应用都有很多很多参考设计 这里的话是列举了其中比较有代表性的 首先是在这个IGBT驱动 就是说是 24伏进 然后需要八路的输出 三路是正15伏 和负八伏输出 然后 另外两路是给MCU供电 它主要是我们可以看到 这边变压器的话有三路的正负电压输出 可以给这个IGBT调制供电 它的这个 呃 效率的话最多可以做到80多一点 这个是5160带PLC的一个应用它主要是24伏进来 然后 首先是得到一个1 安培 给MCU供电 另外一个是正的15伏和负5伏 然后这样一个给运放供电 那在这个参考设计中的话 相当于用一颗芯片就可以得到三路的输出电压 相当于是整体的 solution size 会相对来讲比较小 然后效率的话差不多可以做到86% 87%的样子 这是 5160 Fly-Buck 给做的 PoE的一个参考设计 这边是 首先是进来BoC信号的一颗芯片 然后这边是它的PD芯片 其实这个参考设计的话我们当时是给了两种方案 一种就是我直接原边控制副边不控那么输出调整率相对比较差一点 差不多在5% 但是它的效率会高一点 另外一种方案就是说我副边用一个光耦把它调一下 这样的话它的调整率会好一点但是它的效率会比较差 差不多在85%左右 因为我不加光耦这一块的话效率可以做到88% 这个是5017 这是它的功率输出电流相对来说比较小 的一系列芯片的行动案例主要是用在PLC客户中 然后 我们是用24伏 产生了正负12伏的 这么两路电源而且只用一颗芯片 它在不用光耦的条件下 相比传统的Fly-Buck 它的效率会高一点 然后我们可以看到它整体的solution size 也会小一点 就是说这种方案的话在一些PLC 的客户中还是用得蛮多的 下面的话是我们5160的一些资源 因为5160现在基本上是我们最 popular 的在客户里面用的板级方案 然后我们有5160的非隔离的EVM板然后也有隔离的EVM板 然后也有针对不同的应用所做的不同的参考设计 之前呢 Design也有讲到关于PLC的100多个参考设计里面的话 其实有很大一部分都是Fly-Buck的参考设计 然后我们也有 WEBENCH Model PSpice Model 包括在我们TI 如果直接在网上找5160的话 在这个产品的文件夹下面 你也可以找到如何来用这个5160来 像这样是设计一个Fly-Buck 的这么一个方案 它是一个Excel版的 像这样一个设计可以直接在线下进行操作的 这是我们Fly-Buck的一个网上资源其实你只要直接在 浏览器里面输入ti.com/fly-buck就可以得到很多资源 然后事实上来看的话我们所要的一些 TI Design 包括 Fly-Buck的一些EVM板 这些EVM板都是可以直接在网上申请的 然后TI质量的话 我们会有PCB原理图 然后一些测试报告 除了你不能够拿到实体的板子做测试以外 那实际上就是说你能从网上下载到的资料的话 都可以在网上下载 还有一些如何来设计Fly-Buck的一些文档 包括设计文档 包括变压器的如何优化 然后包括一些我们TI非常有名的WEBENCH来设计电源 包括之前给同事讲到的那个 E2E 功能 那么在国内的话 主要是Community Support 然后主要是国内的会议来 这个E2E的话主要是由国外的应用工程师来负责 前面部分的话是 主要是给大家分享Fly-Buck 就是说 相对于Fly-Buck来讲 在工业应用里面流行的比较新的一个方案 下一部分的话就是给大家分享Fly-Buck Fly-Buck的话相对来讲比较成熟 所以我在这里不会再详细地展开它的工作原理 然后设置参数主要是分享我们的这一系列 有哪些芯片可以配置成Fly-Buck 然后有哪些参考设计来支持那些芯片 以及 可能会讲一些成熟案例 那Fly-Buck的话 其实如果只做电源的话 都知道 它是一个相当于隔离 Buck-Boost 从它们的输入输出关系来看 它相当于是 Buck-Boost的话 它相当于是输出电压比上输入电压的话 相当于是一个占空比除以1减去这个占空比 那Fly-Buck的话 相当于是再乘上一个变比 从它的工作原理上来看的话 当开关管导通的时候 这个Buck-Boost 它的电感是 电流是往上走 然后关断的时候要经过这边的二极管是往回走 当Boost是一个负压时停止 Fly-Buck的话 工作原理就是可以得到一个正压的数值 而且由于变压器的引入的话 我可以通过变比的设置来大大提高我输出电压与输入电压的变比