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

3.4 MOSFET 选型

反激式控制器的 MOSFET 选型需关注功率耗散和额定电压。MOSFET 的功率耗散包括两个不同部分：导通损耗和开关损耗。导通损耗取决于 MOSFET 的 RDS(ON) 电阻。N 沟道 MOSFET 导通和关断时，开关损耗发生在开关节点的上升时间和下降时间期间。在上升时间和下降时间期间，流经 MOSFET 通道的电流和漏源之间的大压降会导致功率耗散。开关节点的上升时间和下降时间越长，开关损耗越高。选择小寄生电容 MOSFET 可降低开关损耗。

总栅极电荷 (QG_total) 必须足够小，使内部 VCC 稳压器不会超出电流限制。给定 MOSFET 的 QG_total 可在元件数据表中找到。Equation16 用于计算所选开关频率下 MOSFET 的总栅极电荷上限。所选 MOSFET 的 QG_total 为 35nC。

Equation16. GUID-BEE13B4D-18B5-45B3-B8CF-485E18C362F5-low.gif

MOSFET 的 RMS 电流使用Equation17 估算。通过估算开关 RMS 电流，可以选择 RDS(ON) 值足够小的 MOSFET。

Equation17. GUID-01F94C7B-6854-4045-9F94-96E422B789FD-low.gif

所选 MOSFET 的 RDS(ON) 为 8.7mΩ。

MOSFET 的漏源击穿电压额定值需要高于反射的次级侧电压加上最大输入电压，计算方法见Equation18。

Equation18. GUID-22E25C74-7879-4801-8532-55611495523F-low.gif

由于初级绕组的寄生漏电感，开关节点电压振铃远高于Equation18 中计算得出的值。为了克服开关节点上的振铃，可以添加电压钳位。本应用报告未介绍如何设计此钳位。对于此设计，选择了额定电压为 100V 的 MOSFET。