控制器能够调节最高输出电压:例如,LM5140-Q1能调节的最高输出电压是15V。但在很多应用中(如在一种工业应用中,为可编程逻辑控制器(PLC)和工厂自动化设备供电的标准运行总线为24V),设计工程师需要调节更高的电压。 开始设计前,应考虑以下事项: 需要对缓冲放大器进行OR’d二极管配置,以确保启动时的功能运行。 VCCX绝对最高电压是6.5V。 VOUT引脚需要较低的阻抗输入。阻抗足够低的电阻分压器可吸走大量电流,从而影响系统的效率。 使用方程1将输出电压设为24V: 其中:VREF = 1.2V。参见图1中的图解。 我建议将RFB1的起点电阻设在10kΩ-20kΩ之间(方程2): 218 kΩ并非标准的1%电阻值,因此使用:215kΩ 您需要使用两个相同的分压器来感测电流传感电阻器RCS和VO2之间的差分电压。缓冲放大器的输入是高输入阻抗,不会影响电源效率,而放大器的输出是低输入阻抗,可以驱动LM5140-Q1的VOUT2引脚。 LM5140-Q1 CS引脚的绝对最高额定电压为5V。为避免违反绝对最高额定电压值,您应使用电阻分压器网络来降低CS引脚处的电压。使用相同的分压器比率来降低在缓冲放大器输入端感测的电压,以确保在VO2处感测到的电压相同。缓冲放大器的共模电压需要高于在其地面输入端看到的电压。这种情况下,共模电压需要高于(0.7R/1R) x 24V = 16.8V。 VO1或VO2 – 或二者,可使用所述的外部电路。使用外部偏置电源为LM5140-Q1VCCX引脚供电。 要计算输出电感器LOUT,使用以下设计步骤,以方程3开始,该方程假设30%的电感脉动电流: 其中,LX是1.0 +/-0.25,FSW 是LM5140-Q1的振荡器频率(440kHz)。 因此,我为该应用选择了55µH的电感器。 电感器数值较低时会增加峰间电感器电流,最大限度减小尺寸、降低成本并提高瞬态响应。但是电感器数值较低时,由于均方根(RMS)电流较高,因此会降低效率。 电感器数值较高时会降低峰间电感器电流,并提高效率。您可能需要使用更大的输出电容器来满足既定的瞬态响应要求。 电流传感电阻器 要计算电流传感电阻器的值,需要将最大输出电流(IOUT)乘以120%,以确保电流限制不影响满负荷运转:3.248安培峰值(Apk)的120%是3.89Apk。 分压器会减弱CS引脚和VOUT引脚之间的差分电压,从而影响内部斜率补偿和电流限制设定值。输出电压为24V时,分压器中使用的外部电阻器的比率是0.7。方程7解释了出现这种减弱的原因: 其中,VCS是电流限制设定值,LM5140-Q1的VCS是75mV,A是电阻分压器网络衰减系数,为0.7。 LM5140-Q1专为需要调节8V以下输出电压的汽车应用而设计。加装一些外部组件后,使用本博文中详述的设计方法,可以将LM5140-Q1控制器用于需要输出电压超过CS引脚和VOUT引脚绝对最高额定电压的工业应用。
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