KOKA020A February   2019  – January 2023 LM5155 , LM5155-Q1 , LM51551 , LM51551-Q1

 

  1.   LM5155를 사용하여 절연 플라이백을 설계하는 방법
  2.   상표
  3. 1머리말
  4. 2애플리케이션 예
  5. 3계산 및 부품 선택
    1. 3.1 스위칭 주파수
    2. 3.2 변압기 선택
      1. 3.2.1 최대 듀티 사이클 및 회전 비율 선택
      2. 3.2.2 1차 권선 인덕턴스 선택
    3. 3.3 전류 감지 저항 계산
      1. 3.3.1 전류 감지 저항 및 기울기 보상 저항 선택
      2. 3.3.2 전류 감지 저항 필터 선택
    4. 3.4 MOSFET 선택
    5. 3.5 다이오드 선택
    6. 3.6 출력 커패시터 선택
    7. 3.7 입력 커패시터 선택
    8. 3.8 UVLO 저항기 선택
    9. 3.9 제어 루프 보정
      1. 3.9.1 피드백 저항기 선택
      2. 3.9.2 RPULLUP 선택
      3. 3.9.3 옵토커플러 선택
      4. 3.9.4 RLED 선택
      5. 3.9.5 교차 주파수 선택
      6. 3.9.6 필요한 RCOMP 결정
      7. 3.9.7 필요한 CCOMP 결정
  6. 4구성 요소 선택 요약
  7. 5작은 신호 주파수 분석
    1. 5.1 플라이백 레귤레이터 변조기 모델링
    2. 5.2 보정 모델링
  8. 6개정 내역

옵토커플러 선택

옵토커플러를 선택할 때는 CTR(전류 전달비), 2차측 다이오드 전압 강하, 1차측 BJT의 커패시턴스 등 몇 가지 주요 매개 변수들을 고려해야 합니다. 다음 방정식에서 CTR은 kOPTO, 다이오드 강하는 VD, BJT 커패시턴스는 COPTO와 같습니다(그림 3-2).

  • CTR은 어떤 구성 요소를 선택하는가에 따라 크게 달라집니다. 작동 조건에 따라 CTR 값이 크게는 600%까지 변동될 수 있습니다. 이처럼 CTR의 허용 오차가 크기 때문에, 루프 보상 구성 요소를 선택할 때는 최소 CTR 값과 최대 CTR 값을 고려해야 합니다. 이 설계에서 선택한 옵토커플러의 CTR은 100%~200%입니다.
  • 다이오드 전압 강하는 RLED 값 선택에 영향을 줍니다. 다이오드 강하는 작동을 보장하기 위해 전압 레퍼런스에 적절한 전압이 공급되도록 할 만큼 충분히 작아야 합니다. 선택한 옵토커플러의 전압 강하는 1.4V입니다.
  • 풀업 저항(RPULLUP)과 기생 커패시턴스(COPTO)는 극을 형성하여 제어 루프의 최대 크로스오버 주파수를 제한합니다. 일단 풀업 저항을 선택하면 옵토커플러 데이터 시트에서 옵토커플러의 커패시턴스를 계산합니다. 선택한 옵토커플러에서 커패시턴스는 약 3.3nF로 계산됩니다. 크로스오버 주파수는 극보다 작아야 하며, 이 설계에서는 대략 9.66kHz입니다.

표 3-2에 보면 선택한 옵토커플러의 주요 매개 변수가 요약되어 있습니다.

표 3-2 선택한 옵토커플러 매개 변수
매개 변수 평가
kOPTO_min 100%
kOPTO_max 200%
VD 1.4V
COPTO 3.3nF
VCE(sat) 200mV