LM3478应用问题
在电路的设计中,我们常用的拓扑结构BUCK,BOOST,相信已经都非常熟悉了。但是对于SEPIC 相信大家都比较陌生了,对于这个拓扑使用起来就需要多注意了,一步不小心,就会有很多的问题了。楼主40061589使用LM3478做一个SEPIC 结构的简单的稳压电路,而且还是按照规格书推荐的电路,就遇到了不少问题,帖子链接:
http://www.deyisupport.com/question_answer/analog/power_management/f/24/t/17900.aspx?pi2132219853=1
从楼主问题的描述来看,主要问题就是干扰以及带负载的稳定性问题,在这里需要感谢TI 的技术人员:Scott Sun,Jian Lv1 ,Johnsin Tao, Randy Wang热情的而且迅速的回复了楼主的问题,而且提供了及其专业的建议,帮助楼主分析解决了问题。从中我们可以详细了解下采用LM3478设计SEPIC 电路需要注意的问题了。
在这里,首先需要了解下什么叫做SEPIC 电路,如下图所示,就是一个典型的SEPIC 电路。
接下来我们需要分析一下,其工作过程,如下面的两幅图所示:上面的图为Q1导通的时候,具体的电流的方向,下面的图,为Q1关断的时候的电流的方向。
通过最简单的伏秒平衡原理,我们可以推算出,输入电压和输出电压的关系。假设VIN为输入电压,Vo为输出电压,假设占空比为D,Vf为二极管D1的压降,那么假设是CCM模式,有这样的关系式:D=(Vo+Vf)/(Vin+Vo+Vf).从这里看出,SEPIC 电路是可以降压也可以升压的。
电路了解了,对于LM3478设计SEPIC 电路中需要注意的问题,也就可以具体分析了,我们来看看楼主的电路图,分析一下设计中需要注意的问题。
1.关于SEPIC 电路中电感的设计问题,需要注意纹波电流的选择。过小的纹波电流,容易导致PWM控制的不稳定,然而过大的纹波电流又容易导致许多的EMI问题,在这里一般选择输入电流的20%-40%纹波电流来计算电感是比较合适的。当然要注意电感不能饱和了。
2.对于输入输出电容 ,也就是Cin,和Cout,以及耦合电容Csep,选择也是有不同的侧重点的。对于输出电容Cout,由于其需要储存能量,一段时间内,需要单独给负载供电。因而在这里其不仅需要较大的容量,满足能量需求,还需要较低的ESR,满足较低的输出纹波电压的需求。而对于输入电容来说,只是需要满足降额要求的纹波电流就可以了。对于耦合电容Csep来说,因为能量都要通过电容传递。实际的应用里,可以适当增大Csep的容值,同时我们也需要注意电压降额的问题了。多个陶瓷电容并联使用是比较好的选择了。
3.对于功率器件M1,D1的选择,也需要注意电压,电流的降额,同时需要关注器件的损耗,以及由此带来的温升问题。当然如果PCB布板得当的的话,寄生参数比较小,应力也会好很多,不然的话,就必须考虑增加一些吸收电路了,例如RC等。
以上这些,就是通过楼主的问题所学习的一些感悟,与大家分享一下。
对于具体的设计问题,还可以参考以下的文档,讲述的比较详细。
http://www.ti.com.cn/cn/lit/an/zhca228/zhca228.pdf