ZHCAD04 august   2023 LM25143 , LM25143-Q1 , LM25148 , LM25148-Q1 , LM25149 , LM25149-Q1 , LM5143 , LM5143-Q1 , LM5148 , LM5148-Q1 , LM5149 , LM5149-Q1 , LM61460 , LM61460-Q1 , LM61480 , LM61480-Q1 , LM61495 , LM61495-Q1 , LM62460 , LM62460-Q1 , LMQ61460 , LMQ61460-Q1 , TPSM63604 , TPSM63606 , TPSM63608 , TPSM63610

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1简介
  5. 2简单的通用 CC/CV 配置电路
    1. 2.1 CC 电路设计
    2. 2.2 CV 电路设计
  6. 3示例原理图
  7. 4测试结果和性能曲线
    1. 4.1 测试方法
    2. 4.2 电源模块 (TPSM63610)
    3. 4.3 转换器 (LM61495)
    4. 4.4 控制器 (LM5149)
  8. 5总结
  9. 6参考文献

CC 电路设计

图 2-2 所示,CC 调节方案由一个电流检测电阻和一个差分放大器组成。输出电流流经电流检测电阻时,会产生差分电压。该电压会被放大并经电平转换为以地为基准的电压。该以地为基准的电压与流经电流检测电阻的输出电流成正比。当环路处于调节状态时,FB 引脚电压等于稳压器的内部基准电压。

GUID-20230718-SS0I-KPK5-MR1P-MR3L4N4XKSSQ-low.svg图 2-2 外部 CC 电路

方程式 1 展示了在电流检测电阻上检测到的电压、输出电流和差分放大器增益之间的关系。

方程式 1. VFB=K×Iout×Rsense

Iout 为输出电流,Rsense 为电流检测电阻,K 为差分放大器的增益。方程式 2 在 R1 = R2、R3 = R4 时同样适用。

方程式 2. K=R3R1

对于大多数具有 PCM 控制的转换器,在调节时,FB 引脚电压等于误差放大器的内部基准电压 (Vref)。请注意,基准电压可能因产品而异。例如,TPSM63610 和 LM5149 的 Vref 分别为 1V 和 0.8V。

方程式 3. VFB=Vref

结合方程式 1方程式 2方程式 3,其中包括差分放大器的增益、电流检测电阻值以及所使用的稳压器基准电压,可将输出电流设置为所需的电平。方程式 4 用于计算所选电流检测电阻中的功率损耗。

方程式 4. Psense=Iout2×Rsense

较高的损耗不仅会增加工作温度,还会降低系统效率,因为所有输出电流都将流经 Rsense。一般而言,考虑到电流检测电阻封装尺寸和功率损耗,电阻不能过高。本应用手册选择了 10mΩ 的电流检测电阻并发布了实验结果。差分放大器电路中的电容器 C2 和 C3 的值与 CC 电路环路相关。由于 CC 和 CV 电路均添加至 FB 引脚,为了稳定环路,需要尽可能减慢 CC 环路。我们建议 C2 和 C3 的值介于 1nF 和 10nF 之间。

例如,假设 Iout = 8A 且 Rsense = 10mΩ。在 TPSM63610EVM 或 LM61495EVM 上使用此电路时,鉴于 Vref = 1V,使用方程式 1方程式 3,可以得出 R1 = R2 = 1kΩ,R3 = R4 = 12.5kΩ。

CC 和 CV 电路中的运算放大器可由外部 LDO 供电,电源电压为 5V。但在实际应用中,如果芯片 VCC 引脚的输出电压也是 5V,就可以直接使用 VCC 引脚为运算放大器供电。请注意 VCC 引脚具有电流限制,因此需要在 CC 电路的输出端添加一个 1kΩ 的电阻器(图 2-2 中的 R5),以便限制电流。

此外,以上电路使用低侧电流检测,且 Rsense 的两端为 GNDin 和 GNDout。该电路也可以采用高侧电流检测,Rsense 的两端为 Vout_in 和 Vout。因此,需要根据输出电压选择合适的运算放大器,主要考虑运算放大器的电源电压范围和共模 (CM) 电压范围。