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ZHCSTP7 November 2023 LM5185

PRODUCTION DATA

封裝選項(xiàng)

7.3.2 PSR 反激式運(yùn)行模式

LM5185 采用可變頻率峰值電流模式 (VFPCM) 控制架構(gòu)，具有三種可能的運(yùn)行模式，如圖 7-2 所示。

圖 7-2 通過開關(guān)頻率隨負(fù)載的變化來說明的三種運(yùn)行模式

LM5185 在重負(fù)載時以邊界導(dǎo)通模式 (BCM) 運(yùn)行。當(dāng)次級繞組中的電流達(dá)到零時，功率 MOSFET 開啟；當(dāng)峰值初級電流達(dá)到內(nèi)部誤差放大器的輸出規(guī)定的水平時，MOSFET 關(guān)斷。隨著負(fù)載減小，頻率增加以保持 BCM 運(yùn)行。方程式 1 提供了反激式轉(zhuǎn)換器在 BCM 模式下的占空比。

方程式 1.

D = \frac{(V_{O U T} + V_{D}) \times N_{P S}}{V_{I N} + (V_{O U T} + V_{D}) \times N_{P S}}

其中

V_D 是電流接近零時反激式二極管的正向壓降

方程式 2 給出了 BCM 下的輸出功率，其中適用的開關(guān)頻率和峰值初級電流分別由方程式 3 和方程式 4 指定。

方程式 2.

P_{O U T (B C M)} = \frac{L_{M A G} \times I_{P R I - P K (B C M)}^{2}}{2} \times F_{S W (B C M)}

方程式 3.

F_{S W (B C M)} = \frac{1}{I_{P R I - P K (B C M)} \times (\frac{L_{M A G}}{V_{I N}} + \frac{L_{M A G}}{N_{P S} \times (V_{O U T} + V_{D})})}

方程式 4.

I_{P R I - P K (B C M)} = \frac{2 \times (V_{O U T} + V_{D}) \times I_{O U T}}{V_{I N} \times D}

隨著負(fù)載減小，LM5185 將最大開關(guān)頻率鉗位至 350kHz，轉(zhuǎn)換器進(jìn)入不連續(xù)導(dǎo)通模式 (DCM)。在 DCM 模式下，向輸出提供的功率與峰值初級電流的平方成正比，如方程式 5 和方程式 6 所示。因此，隨著負(fù)載的減小，峰值電流也會減小，以維持 350kHz 開關(guān)頻率下的穩(wěn)壓。

方程式 5.

P_{O U T (D C M)} = \frac{L_{M A G} \times I_{P R I - P K (D C M)}^{2}}{2} \times F_{S W (D C M)}

方程式 6.

I_{P R I - P K (D C M)} = \sqrt{\frac{2 \times I_{O U T} \times (V_{O U T} + V_{D})}{L_{M A G} \times F_{S W (D C M)}}}

方程式 7.

D_{D C M} = \frac{L_{M A G} \times I_{P R I - P K (D C M)} \times F_{S W (D C M)}}{V_{I N}}

在負(fù)載更輕的情況下，由內(nèi)部誤差放大器設(shè)置的初級側(cè)峰值電流會降至 V_CS 上 20mV 的最低水平，即 100mV 峰值的 20%，MOSFET 柵極關(guān)斷時間會延長以滿足輸出負(fù)載要求。系統(tǒng)在頻率折返模式 (FFM) 下運(yùn)行，開關(guān)頻率隨著負(fù)載電流的減小而降低。除故障情況外，LM5185 的最低工作頻率為 11kHz，從而要求最小負(fù)載大約為滿載的 0.5%。

封裝選項(xiàng)

機(jī)械數(shù)據(jù) (封裝 | 引腳)

散熱焊盤機(jī)械數(shù)據(jù) (封裝 | 引腳)

訂購信息

7.3.2 PSR 反激式運(yùn)行模式