KOKA012 November   2021 LM5157 , LM5157-Q1 , LM51571-Q1 , LM5158 , LM5158-Q1 , LM51581 , LM51581-Q1

 

  1.   LM5157x, LM5158x를 사용하여 부스트 컨버터를 설계하는 방법
  2.   상표
  3. 1LM5157 부스트 디자인 예시
  4. 2계산 및 부품 선택
    1. 2.1  스위칭 주파수
    2. 2.2  인덕터 계산
    3. 2.3  기울기 보정 검사
    4. 2.4  인덕터 선택
    5. 2.5  다이오드 선택
    6. 2.6  출력 캐패시터 선택
    7. 2.7  입력 캐패시터 선택
    8. 2.8  UVLO 저항기 선택
    9. 2.9  소프트 스타트 캐패시터 선택
    10. 2.10 피드백 저항기 선택
    11. 2.11 제어 루프 보정
      1. 2.11.1 교차 주파수(fcross) 선택
      2. 2.11.2 RCOMP 선택
      3. 2.11.3 CCOMP 선택
      4. 2.11.4 CHF 선택
    12. 2.12 전력 손실 및 효율성 추정
  5. 3구현 결과
  6. 4작은 신호 주파수 분석
    1. 4.1 부스트 조절기 모듈레이터 모델
    2. 4.2 보정 모델링
    3. 4.3 개방형 루프 모델링

기울기 보정 검사

피크 전류 모드 제어 이론에 따르면, 하이 듀티 사이클에서 서브 고조파 진동을 방지하기 위해서는 보정 램프의 기울기가 감지된 인덕터 전류 하강 기울기의 절반 이상이어야 합니다. 따라서 Equation7의 다음과 같은 부등식이 충족될 것입니다.

Equation7. 0.5 × V LOAD + V F - V SUPPLY L M × A CS × Margin < 500 mV × F sw  

여기서

  • ACS는 등가 전류 감지 게인입니다.
  • 500mV는 기울기 보정 피크 전압입니다.
  • VF는 다이오드의 순방향 전압입니다.

일반적으로 감지된 인덕터 전류 하강 기울기의 82%는 기울기 보정의 최적 값이며, 이는 1.6의 여유로 반영됩니다. 만일 부등식이 실패하면 LM의 인덕턴스 값을 증가시켜 하강 기울기가 작아질 수 있도록 해야 합니다. LM 인덕턴스 값이 변경되면 피크 전류를 다시 계산하고 장치 선택을 다시 검토해야 합니다. 이 예제에서 부등식은 Equation8, Equation9Equation10에서 검증됩니다.

Equation8. 0.5 × V LOAD + V F - V SUPPLY L M × A CS × Margin = 0.5 × 12 V + 0.5 V - 3 V 1.5 μH × 0.095 × 1.6 = 0.481 × 10 6
Equation9. 500 mV × F sw = 500 mV × 2.1 MHz = 1.05 × 10 6
Equation10. 0.481 × 10 6 < 1.05 × 10 6