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ZHCSSK4A August 2023 – November 2023 LM5185-Q1

PRODUCTION DATA

封裝選項

7.3.2 PSR 反激式運行模式

LM5185-Q1 采用可變頻率峰值電流模式 (VFPCM) 控制架構，具有三種可能的運行模式，如圖 7-2 所示。

圖 7-2 通過開關頻率隨負載的變化來說明的三種運行模式

LM5185-Q1 在重負載時以邊界導通模式 (BCM) 運行。當次級繞組中的電流達到零時，功率 MOSFET 開啟；當峰值初級電流達到內部誤差放大器的輸出規定的水平時，MOSFET 關斷。隨著負載減小，頻率增加以保持 BCM 運行。方程式 1 提供了反激式轉換器在 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}

隨著負載減小，LM5185-Q1 將最大開關頻率鉗位至 350kHz，轉換器進入不連續導通模式 (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，隨著負載的減小，峰值電流也會減小，以維持 350kHz 開關頻率下的穩壓。

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}}

在負載更輕的情況下，由內部誤差放大器設置的初級側峰值電流會降至 V_CS 上 20mV 的最低水平，即 100mV 峰值的 20%，MOSFET 柵極關斷時間會延長以滿足輸出負載要求。系統在頻率折返模式 (FFM) 下運行，開關頻率隨著負載電流的減小而降低。除故障情況外，LM5185-Q1 的最低工作頻率為 11kHz，從而要求最小負載大約為滿載的 0.5%。

封裝選項

機械數據 (封裝 | 引腳)

散熱焊盤機械數據 (封裝 | 引腳)

訂購信息

7.3.2 PSR 反激式運行模式