ZHCAC13A February   2019  – January 2023 LM5155 , LM5155-Q1 , LM51551 , LM51551-Q1

 

  1.   如何使用 LM5155 设计隔离型反激式稳压器
  2.   商标
  3. 1引言
  4. 2示例应用
  5. 3计算和元件选型
    1. 3.1 开关频率
    2. 3.2 变压器选型
      1. 3.2.1 上限占空比和匝数比选型
      2. 3.2.2 初级绕组电感选型
    3. 3.3 电流检测电阻计算
      1. 3.3.1 电流检测电阻和斜率补偿电阻选型
      2. 3.3.2 电流检测电阻滤波器选型
    4. 3.4 MOSFET 选型
    5. 3.5 二极管选型
    6. 3.6 输出电容器选型
    7. 3.7 输入电容器选型
    8. 3.8 UVLO 电阻选型
    9. 3.9 控制环路补偿
      1. 3.9.1 反馈电阻器选型
      2. 3.9.2 RPULLUP 选型
      3. 3.9.3 光耦合器选型
      4. 3.9.4 RLED 选型
      5. 3.9.5 交叉频率选择
      6. 3.9.6 确定所需 RCOMP
      7. 3.9.7 确定所需 CCOMP
  6. 4元件选型汇总
  7. 5小信号频率分析
    1. 5.1 反激式稳压器调制器建模
    2. 5.2 补偿建模
  8. 6修订历史记录

4 元件选型汇总

GUID-F7C851D7-149A-4177-80E3-D29A884FC5CB-low.gif图 4-1 应用电路
GUID-D3575AAF-44F8-4960-98DD-179C0C16A911-low.gif图 4-2 效率与 ILOAD 之间的关系
GUID-721E8D13-AE15-4607-B730-A8C93E039739-low.gif图 4-4 负载阶跃：ILOAD 2A 至 4A，VSUPPLY = 18V
GUID-944A3247-A87F-4E0F-8ACD-ACB76CECDDAD-low.gif图 4-3 控制环路响应 VSUPPLY = 18V，ILOAD = 4A
GUID-4C9232AE-BE64-4471-A20B-116846CBC80B-low.gif图 4-5 热像图：VSUPPLY = 18V，ILOAD = 4A
GUID-E92F9FBD-5B4D-435E-89BB-F7A25D79C27B-low.gif图 4-6 LM5155EVM-FLY 原理图
表 4-1 元件列表
项目 数量 值 说明 封装
参考		 器件
型号		 制造商
C1 1 680pF 电容，陶瓷，680pF，100V，+/-10%，X7R，0603 0603 GRM188R72A681KA01D Murata
C2 1 100uF 电容，混合聚合物，100uF，50V，+/-20%，28Ω，10x10 SMD 10x10 EEHZC1H101P Panasonic
C3 1 0.1uF 电容，陶瓷，0.1uF，50V，+/-20%，X7R，0805 0805 08055C104MAT2A AVX
C4，C5 2 1uF 电容，陶瓷，1uF，50V，+/-10%，X7R，0805 0805 08055C105KAT2A AVX
C6 1 4.7uF 电容，陶瓷，4.7uF，50V，+/-10%，X7R，1206 1206 C3216X7R1H475K160AC TDK
C7，C8 2 270µF 电容，铝聚合物，270uF，25V，+/-20%，0.027Ω，D10xL12.7mm SMD D10xL12.7mm PCV1E271MCL1GS Nichicon
C9、C10 2 10µF 电容，陶瓷，10uF，25V，+/-10%，X7R，1210 1210 885012209028 Wurth Elektronik
C11、C13 2 0.1µF 电容，陶瓷，0.1uF，25V，+/-10%，X7R，0603 0603 C1608X7R1E104K080AA TDK
C12 1 1000pF 电容，陶瓷，1000pF，25V，+/-10%，X7R，0603 0603 GRM188R71E102KA01D MuRata
C14 1 0.01uF 电容，陶瓷，0.01uF，50V，+/-10%，X7R，AEC-Q200 1 级，0603 0603 GCM188R71H103KA37D MuRata
C15 1 4.7uF 电容，陶瓷，4.7uF，35V，+/-10%，X5R，0603 0603 GRM188R6YA475KE15D MuRata
C16 1 0.33µF 电容，陶瓷，0.33uF，100V，+/-10%，X7R， C3216X7R2A334K130AA TDK
C17 1 1uF 电容，陶瓷，1uF，16V，+/-20%，X7R，AEC-Q200 1 级，0603 0603 GCM188R71C105MA64D Murata
C18 1 0.1µF 电容，陶瓷，0.1uF，50V，+/-10%，X7R，0603 0603 C1608X7R1H104K080AA TDK
C19 1 470pF 电容，陶瓷，470pF，50V，+/-10%，X7R，0603 0603 GRM188R71H471KA01D MuRata
C20 1 4.7uF 电容，陶瓷，4.7µF，25V，+/-10%，X6S，AEC-Q200 2 级，0603 0603 GRT188C81E475KE13D MuRata
C21 1 220pF 电容，陶瓷，220pF，50V，+/-5%，C0G/NP0，0603 0603 C0603C221J5GACTU Kemet
C22 1 0.01uF 电容，陶瓷，0.01μF，16V，+/-10%，X7R，0603 0603 GRM188R71C103KA01D MuRata
C24，C26 2 0.22µF 电容，陶瓷，0.22µF，16V，+/-10%，X7R，AEC-Q200 1 级，0603 0603 CL10B224KO8VPNC Samsung
C28 1 1000pF 电容，陶瓷，1000pF，2000V，+/-10%，X7R，1812 1812 1812GC102K1A AVX
D1 1 40V 二极管，肖特基，40V，10A，AEC-Q101，TO-277A TO-277A SS10P4-M3/87A Vishay-Semiconductor
D2 1 100V 二极管，开关，100V，0.2A，SOD-323 SOD-323 MMDL914-TP Micro Commercial Components
D3 1 150V 二极管，超快速整流器，150V，1A，SMA SMA ES1C-13-F Diodes Inc.
D4 1 30V 二极管，肖特基，30V，0.2A，SOT-323 SOT-323 BAT54SWT1G Fairchild Semiconductor
H1、H2、H3、H4 4 缓冲垫，圆柱形，0.312 X 0.200，黑色 黑色缓冲垫 SJ61A1 3M
J1、J2 2 端子块，5mm，2 极点，TH TH，2 引线，封装 10x9mm，引脚间距 5mm ED350/2 On-Shore Technology
J3，TP9 2 测试点有插槽，0.118"，TH 测试点，TH 插槽测试点 1040 Keystone
J4 1 接头，2.54mm，5x1，锡，TH 接头，2.54mm，5x1，TH PEC05SAAN Sullins Connector Solutions
Q1 1 100V MOSFET，N 沟道，100V，13A，DQJ0008A (VSONP-8) DQJ0008A CSD19533Q5A 德州仪器 (TI)
R1 1 15.0 电阻，15.0，1%，0.5W，1210 1210 ERJ-14NF15R0U Panasonic
R2、R11 2 100 电阻，100，1%，0.1W，AEC-Q200 0 级，0603 0603 ERJ-3EKF1000V Panasonic
R3 1 0 电阻，0，1%，0.1W，AEC-Q200 0 级，0603 0603 RMCF0603ZT0R00 Stackpole Electronics Inc
R4 1 30.1k 电阻，30.1k，1%，1W，AEC-Q200 0 级，2512 2512 CRCW251230K1FKEG Vishay-Dale
R5、R8、R10、R24、R26 5 0 电阻，0，5%，0.1W，AEC-Q200 0 级，0603 0603 ERJ-3GEY0R00V Panasonic
R6、R9、R13 3 100k 电阻，100k，1%，0.1W，AEC-Q200 0 级，0603 0603 CRCW0603100KFKEA Vishay-Dale
R7 1 10.0 电阻，10.0，1%，0.1W，AEC-Q200 0 级，0603 0603 CRCW060310R0FKEA Vishay-Dale
R12 1 0.02 电阻，0.02，1%，1W，0612 0612 PRL1632-R020-F-T1 Susumu Co Ltd
R14 1 1.00k 电阻，1.00k，1%，0.1W，0603 0603 ERJ-3EKF1001V Panasonic
R16、R22 2 9.76k 电阻，9.76k，1%，0.1W，AEC-Q200 0 级，0603 0603 CRCW06039K76FKEA Vishay-Dale
R17 1 86.6k 电阻，86.6k，1%，0.1W，AEC-Q200 0 级，0603 0603 CRCW060386K6FKEA Vishay-Dale
R18 1 4.99kΩ 电阻，4.99k，1%，0.1W，AEC-Q200 0 级，0603 0603 CRCW06034K99FKEA Vishay-Dale
R19 1 30.0k 电阻，30.0k，1%，0.1W，0603 0603 RC0603FR-0730KL Yageo
R20，R21 2 1.00k 电阻，1.00k，0.1%，0.1W，AEC-Q200 0 级，0603 0603 ERA3AEB102V Panasonic
T1 1 21uH 变压器，21µH，SMT 13.97x18.25mm 750317933 Wurth Elektronik
TP1，TP2 2 测试点，微型，红色，TH 红色微型测试点 5000 Keystone
TP3、TP4、TP8 3 测试点，微型，黑色，TH 黑色微型测试点 5001 Keystone
TP5 1 PC 测试点，SMT PC 测试点，SMT 5017 Keystone
U1 1 2.2MHz 宽输入非同步升压，Sepic，反激式控制器，DSS0012B (WSON-12) DSS0012B LM5155DSST 德州仪器 (TI)
U2 1 光耦合器，2.5kV，100-200% CTR，SMT PS2811-1 PS2811-1-M-A California Eastern Laboratories
U3 1 低电压 (1.24V) 可调节精密并联稳压器，3 引脚 SOT-23，无铅 DBZ0003A LMV431BIMF/NOPB 德州仪器 (TI)