KOKA012 November   2021 LM5157 , LM5157-Q1 , LM51571-Q1 , LM5158 , LM5158-Q1 , LM51581 , LM51581-Q1

 

  1.   LM5157x, LM5158x를 사용하여 부스트 컨버터를 설계하는 방법
  2.   상표
  3. 1LM5157 부스트 디자인 예시
  4. 2계산 및 부품 선택
    1. 2.1  스위칭 주파수
    2. 2.2  인덕터 계산
    3. 2.3  기울기 보정 검사
    4. 2.4  인덕터 선택
    5. 2.5  다이오드 선택
    6. 2.6  출력 캐패시터 선택
    7. 2.7  입력 캐패시터 선택
    8. 2.8  UVLO 저항기 선택
    9. 2.9  소프트 스타트 캐패시터 선택
    10. 2.10 피드백 저항기 선택
    11. 2.11 제어 루프 보정
      1. 2.11.1 교차 주파수(fcross) 선택
      2. 2.11.2 RCOMP 선택
      3. 2.11.3 CCOMP 선택
      4. 2.11.4 CHF 선택
    12. 2.12 전력 손실 및 효율성 추정
  5. 3구현 결과
  6. 4작은 신호 주파수 분석
    1. 4.1 부스트 조절기 모듈레이터 모델
    2. 4.2 보정 모델링
    3. 4.3 개방형 루프 모델링

2.11.1 교차 주파수(fcross) 선택

루프의 교차 주파수는 스위칭 주파수의 1/10 또는 주파수 또는 1/5 오른쪽 절반 평면 0 주파수 중 더 낮은 주파수로 선택할 수 있습니다. Equation19는 1/10 스위칭 주파수의 계산을 보여줍니다. Equation20 및 Equation21은 최대 부하 및 절반 부하 조건에서 1/5 오른쪽 반평면 제로 주파수를 계산하는 방법을 보여줍니다.

Equation19. Fcross=Fsw10=2이 높은 시스템의 전원 레일을 최적화합니다.1MHz10=210kHz
Equation20. FCROss_1= FZ_RHP 5=RLOAD∙D'25∙2∙π∙LM= 7이 높은 시스템의 전원 레일을 최적화합니다.5Ω∙0이 높은 시스템의 전원 레일을 최적화합니다.525∙2∙π∙1이 높은 시스템의 전원 레일을 최적화합니다.5µH=39이 높은 시스템의 전원 레일을 최적화합니다.8kHz
Equation21. FCROss_2= 15Ω∙0이 높은 시스템의 전원 레일을 최적화합니다.2525∙2∙π∙1이 높은 시스템의 전원 레일을 최적화합니다.5µH=19이 높은 시스템의 전원 레일을 최적화합니다.9kHz

여기서

  • D'는 최소 공급 전압(1 - D)입니다.
  • RLOAD는 VLOAD / ILOAD와 동일한 부하 저항입니다.

여유를 주기 위해, 크로스오버 주파수는 반부하 조건에서 오른쪽 반평면 0 주파수의 1/5보다 약간 작은 16.6kHz로 선택됩니다. 본 설계 예시에서는 최대 부하 조건에서의 성능이 더 중요하고 최적화되어야 합니다. 따라서 입력 전압이 6V~9V인 완전 부하 조건은 다음과 같은 계산에 사용됩니다. 보정 루프의 설계 및 선택 후, 반부하 조건의 안정성은 Topic Link Label4의 방정식을 통해 확인할 수 있습니다.