1 纹波注入原理
在新国网规范中,LM5017 需要面对的主要问题是:如何实现载波模块供电时的 1‰纹波输出。 LM5017 采用恒定导通时间控制(Constant On-time Control, COT),其内部框图如图 2 所示。
LM5017 通过 Ron 来设定固定的导通时间长度 Ton。当 FB 的电压低于 1.225V 时,内部的快速比较器触发 COT 控制逻辑模块输出固定的 Ton(控制管,即上管)。Ton 时间结束后,关断控制管,直到FB 的电压再次低于 1.225V。
COT 控制的反馈是采用高速比较器来实现。为了保证高速比较器稳定工作,COT 对 FB PIN 的纹 波会有一定的要求,LM5017 要求 FB PIN 的最小纹波是 25mV。当 LM5017 的输出纹波需要满足国 网对载波模块输入纹 波<1‰ 的要求时 , 其输出纹波经分压电阻分压后,在 FB Pin 的纹波 为<1.2mV,远低于 LM5017 的需求,有可能导致 LM5017 工作不稳定。因此,需要外加纹波注入线 路,人为在 FB Pin 上产生一定的纹波,使其满足 LM5017 的需求。
图 3 是一种最小纹波的纹波注入电路。其通过 SW Pin 与 Vout 的电压在 Rr、Cr 上产生一个三角 波,其通过 Cac 注入 FB Pin。由于其不需要通过输出纹波来满足 FB pin 的 25mV 的要求,该线路 理论上可以达到输出零纹波。
增加纹波注入电路之后,COT 模式环路稳定判定条件如下[1]:
在实际电表应用中,整流桥之后的输出存在较大的低频交流纹波,其对输出纹波的影响非常大, 需要选择合适的纹波注入参数。