ZHCSND6A March   2022  – June 2022 SN6507

PRODUCTION DATA  

  1. 特性
  2. 应用
  3. 说明
  4. 修订历史记录
  5. 引脚配置和功能
  6. 规格
    1. 6.1 绝对最大额定值
    2. 6.2 ESD 等级
    3. 6.3 建议工作条件
    4. 6.4 热性能信息
    5. 6.5 电气特性
    6. 6.6 开关特性
    7. 6.7 典型特性,SN6507
  7. 参数测量信息
  8. 详细说明
    1. 8.1 概述
    2. 8.2 功能方框图
    3. 8.3 特性说明
      1. 8.3.1 推挽式转换器
      2. 8.3.2 磁芯磁化
      3. 8.3.3 占空比控制
      4.      可编程开关频率
      5. 8.3.4 扩频时钟
      6. 8.3.5 压摆率控制
      7. 8.3.6 保护特性
        1. 8.3.6.1 过压保护 (OVP)
        2. 8.3.6.2 过流和短路保护 (OCP)
        3. 8.3.6.3 欠压锁定 (UVLO)
        4. 8.3.6.4 热关断 (TSD)
    4. 8.4 器件功能模式
      1. 8.4.1 启动模式
        1. 8.4.1.1 软启动
      2. 8.4.2 工作模式
      3. 8.4.3 关断模式
      4. 8.4.4 SYNC 模式
  9. 应用和实现
    1. 9.1 应用信息
    2. 9.2 典型应用
      1. 9.2.1 设计要求
      2. 9.2.2 详细设计过程
        1. 9.2.2.1 引脚配置
        2. 9.2.2.2 LDO 选择
        3. 9.2.2.3 二极管选型
        4. 9.2.2.4 电容器和电感器选型
        5. 9.2.2.5 变压器选型
          1. 9.2.2.5.1 V-t 积计算
          2. 9.2.2.5.2 匝数比估算
        6. 9.2.2.6 低发射设计
      3. 9.2.3 应用曲线
      4. 9.2.4 系统示例
        1. 9.2.4.1 更高的输出电压设计
        2. 9.2.4.2 市售变压器
    3. 9.3 电源相关建议
    4. 9.4 布局
      1. 9.4.1 布局指南
      2. 9.4.2 布局示例
  10. 10器件和文档支持
    1. 10.1 文档支持
      1. 10.1.1 相关文档
    2. 10.2 接收文档更新通知
    3. 10.3 社区资源
    4. 10.4 商标
  11. 11机械、封装和可订购信息

封装选项

机械数据 (封装 | 引脚)
散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)
订购信息
匝数比估算

上一节已经确定所选变压器的 V-t 乘积必须为 15Vμs。不过,在搜索制造商网站以寻找合适的变压器之前,用户仍需要了解允许推挽式转换器在指定的电流和温度范围内正常运行的最小匝数比。该最小变压比表示为最小次级电压与最小初级电压之比乘以将变压器典型效率 97% 考虑在内的校正因数:

Equation13. VP-min = VIN-min - VDS-max

VS-min 必须足够大,以允许整流二极管上的最大压降 VF-max 并且仍然为稳压器提供足够的输入电压以保持稳压。由Topic Link Label9.2.2.2 可知,该最小输入电压是已知的,通过添加 VF-max 可以提供最小次级电压,如下所示:

Equation14. VS-min = VF-max + VDO-max + VO-max
GUID-C89F468E-2A57-490B-855F-DD8D2AA6F794-low.gif图 9-5 通过 Nmin = 1.03 × VS-min/VP-min 来确定所需的最小匝数比

然后,可用的最小初级电压 VP-min 计算包括从最小转换器输入电压 VIN-min 中减去器件的最大可能漏源电压 VDS-max

Equation15. VP-min = VIN-min – VDS-max

不过,VDS-max 是数据表中指定电源的最大 RDS(on) 和 ID 值的乘积:

Equation16. VDS-max = RDS-max × IDmax

然后将Equation16 插入Equation15 可得到:

Equation17. VP-min = VIN-min - RDS-max x IDmax

Equation17Equation14 插入Equation13 可得出最小匝数比,如下所示:

Equation18. Nmin=1.03×VF-max+VDO-max+VO-maxVIN-min-RDS-max×ID-max

提供了有关计算方法的示例。一个示例是针对无占空比控制的固定输入情况。另一个示例是针对有或无占空比控制的宽范围输入情况。

固定输入示例

对于使用整流二极管 PMEG200G20ELRX 和 LM317A LDO 的固定 24V VIN 至 15V VOUT 转换器,针对 500mA 负载电流和 85°C 最大温度的数据表值为 VF-max = 0.5V、
VDO-max = 0.7V、VO-max = 15.15V。

然后假设转换器输入电压来自具有最大 ±2% 精度的 24V 稳压电源,则 VIN-min = 23.52V。最后,24V 下的漏源电阻和漏极电流的最大值来自数据表,其中 RDS-max = 1Ω,ID-max = 0.5A。

将上述值插入上述公式可得出最小匝数比为:

Equation19. Nmin=1.03×0.5 V+0.7 V+15.1 V23.52 V-1 ×0.5 A)=0.72

宽范围输入示例

  • 无占空比控制的宽范围输入

对于具有宽输入范围但无占空比控制的转换器设计,匝数比需要考虑最小输入电压。

假设使用相同的二极管和 LDO,则计算结果为 VF-max = 0.5V、VDO-max = 0.7V、VO-max = 15.15V。

18V 至 30V 的输入范围使 VIN-min = 18V。18V 至 30V 的输入范围(典型值为 24V)使 VIN-min = 18V。将相同的 RDS-max = 1Ω 和 ID-max = 0.5A 代入上述公式可得出最小匝数比为:

Equation20. Nmin=1.03×0.5 V+0.7 V+15.1 V18 V-1 ×0.5 A)=0.96

  • 具有占空比控制的宽范围输入

对于具有宽输入范围的转换器设计,占空比功能可用于补偿输入变化。但必须注意确保高匝数比不会导致初级电流超过器件的指定电流限制。

Equation21. Nmin=1.03×VF-max+VDO-max+VO-maxVIN-typ-RDS-max×ID-max×12Dtyp

假设使用相同的二极管和 LDO,则 VF-max = 0.5V、VDO-max = 0.7V、VO-max = 15.15V。

建议用户在 VIN-typ 典型值 = 24V 时设置 DC = 25%。将相同的 RDS-max = 1Ω 和 ID-max = 0.5A 代入上述公式可得出最小匝数比为:

Equation22. Nmin=1.03×0.5 V+0.7 V+15.1 V24 V-1 ×0.5 A)×12×0.25=1.38