怎样确定最大的占空比 ?

我们知道PWM IC 的最大占空比是有限的,在设计的时侯我们应该确定所要用的最大占空比……现在的问题是: 怎样确定最大的占空比,也就是说实际所用的最大占空比和数据手册的最大值间,一般留多少裕量 ?
1. 占空比越大开关管和整流管的电流应力就小(至少对正激式是这样), 所以效率可以提高…..
2. 另一方面,考虑动态特性对占空比的要求使实际的占空比和手册上的最大值要留有一定裕量: 例如断电保持时间, 高温时的损耗保尝, 启动…..

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LV.1

2004-05-26 13:24

本人对你的话有不少疑问.第一句话,如何解释?在不同的电路结构中占空比最大的确定要看具体的设计情况,而且,占空比大的情况,通常在DC-DC中,对应的是输入电压较低时发生,此时考虑功率恒定的基本要求,所对应的功率管流过的电流应该比较大啊,那为什么电流应力反而会小呢?

alan_lun

LV.2

2004-05-26 14:25

比如以Forward 结构的DC/DC  来说吧:

Nsec = (Vout + Vfwd ) * Npri / ( Vin * Dmax )

Nsec : secondary winding turns
Npri :  Primary winding turns
Dmax: Practical Maximum duty cycle .
Vin : Minimum input voltage

Npri 由开关频率,磁芯决定,所以Nsec 跟Dmax 是相互影响,决定其中一个另一个也就决定了….显然我们不能用数据手册中的最大值代入因为要考虑Load Dynamic , hold up time , start up 对duty cycle 的要求, 所以留一定裕量...我的问题就是问留多少裕量不了?

我们知道Vout = Vin * D * Npri / N sec =  Vin * Ton * Npri / (Nsec * T )
当所取的Dmax 大时,Ton相对所取的Dmax 小时会大,根据P=V*I*Ton / T , 电流应力就小了....

chenairmoon

LV.2

2004-05-26 16:14

@alan_lun

比如以Forward结构的DC/DC 来说吧:Nsec=(Vout+Vfwd)*Npri/(Vin*Dmax)Nsec:secondarywindingturnsNpri: PrimarywindingturnsDmax:PracticalMaximumdutycycle.Vin:MinimuminputvoltageNpri由开关频率,磁芯决定,所以Nsec跟Dmax是相互影响,决定其中一个另一个也就决定了….显然我们不能用数据手册中的最大值代入因为要考虑LoadDynamic,holduptime,startup对dutycycle的要求,所以留一定裕量...我的问题就是问留多少裕量不了?我们知道Vout=Vin*D*Npri/Nsec= Vin*Ton*Npri/(Nsec*T)当所取的Dmax大时,Ton相对所取的Dmax小时会大,根据P=V*I*Ton/T,电流应力就小了....

现在的forward电路一般采用有源钳位,根据变压器reset的要求,
Vin*Ton = (Vr-Vin)*(T-Ton) 其中Vr是变压器原边提供的reset电压,
也是原边主开关管关断时承受的电压.当Ton越大时,根据上面的公式,Vr也越大,就是主开关管关断时承受的电压越大.为了开关管的电压应力不要太大,forward电路在Vin最小时,D一般为0.65左右.

蓝黑

LV.9

2004-05-26 16:30

@chenairmoon

现在的forward电路一般采用有源钳位,根据变压器reset的要求,Vin*Ton=(Vr-Vin)*(T-Ton)其中Vr是变压器原边提供的reset电压,也是原边主开关管关断时承受的电压.当Ton越大时,根据上面的公式,Vr也越大,就是主开关管关断时承受的电压越大.为了开关管的电压应力不要太大,forward电路在Vin最小时,D一般为0.65左右.

大师!你好~
请问有源钳位的工作频率取多少?
谢谢!

chenairmoon

LV.2

2004-05-26 17:26

@蓝黑

大师!你好~请问有源钳位的工作频率取多少?谢谢!

如果forward电路采用同步整流和有源钳位的方式,工作频率一般小于500k,如果频率再高的话,mosfet的开关损耗就太大了.如果采用软开关技术,那就另外讨论了.

alan_lun

LV.2

2004-05-26 17:46

@chenairmoon

现在的forward电路一般采用有源钳位,根据变压器reset的要求,Vin*Ton=(Vr-Vin)*(T-Ton)其中Vr是变压器原边提供的reset电压,也是原边主开关管关断时承受的电压.当Ton越大时,根据上面的公式,Vr也越大,就是主开关管关断时承受的电压越大.为了开关管的电压应力不要太大,forward电路在Vin最小时,D一般为0.65左右.

有源钳位可以把效率提高4个百分点已上, 但现在能够直接支持有源钳位驱动的PWM IC 不多 ( 象德州仪器公司的UCC3580) , 如果采用普通PWM IC 去构成有源钳位,需要精心设计控制信号,实现起来比较困难, 所以有源钳位现在应用还不普遍…..

对UC2844 , UC2845 来说, 它能提供的最大占空比是46%~50% ,我们就不能取0.65了, 那实际的最大值能取到多少?

有人说在数据手册最大值和实际最大值间应该预留10~15% ,不知道对不对?

chenairmoon

LV.2

2004-05-27 09:22

@alan_lun

有源钳位可以把效率提高4个百分点已上,但现在能够直接支持有源钳位驱动的PWMIC不多(象德州仪器公司的UCC3580),如果采用普通PWMIC去构成有源钳位,需要精心设计控制信号,实现起来比较困难,所以有源钳位现在应用还不普遍…..对UC2844,UC2845来说,它能提供的最大占空比是46%~50%,我们就不能取0.65了, 那实际的最大值能取到多少?有人说在数据手册最大值和实际最大值间应该预留10~15%,不知道对不对?

用ucc3843就可以,它的duty cicle可以开到0.95左右.当然你自己还要搭一些辅助电路,使驱动信号符合有源钳位的要求,这个电路已经很成熟了.

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