Eingangs- und Ausgangskondensator für PoE + DCDC-Controller

Ich versuche, eine PoE-Lösung mit MP8007 zu entwerfen . Es verfügt über eine integrierte PD-Schnittstelle und einen isolierten/nicht isolierten DC-DC-Wandler.

Der DC-DC-Wandler verwendet einen festen Spitzenstrom und einen Discontinuous Conduction Mode (DCM) mit variabler Frequenz, um eine konstante Ausgangsspannung zu regulieren.

Ich verwende es im Buck-Modus und folge der im Datenblatt angegebenen Referenzschaltung.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Das Datenblatt enthält Eingangskondensatoren ( C1Aund C1B) ( 47uFund 2.2uF) mit einer Nennspannung von 100 V. Diese Eingangskondensatoren sind sehr teuer und groß. Auf Seite 23 hat der Anbieter jedoch eine Formel zur Berechnung angegeben Input Capacitors. Für meine Anwendung Ilim= 2,68 A, L= 22 uH, Vin (min)= 37 V und Vinp_p= 0,3 V (das habe ich angenommen). Anhand dieser Werte habe ich die erforderlichen Eingangskondensatoren zu 10uF.

Das Referenzdesign hat jedoch einen viel höheren Eingangskondensator verwendet. Ich bin verwirrt, wenn ich berechnete Kondensatorwerte (mit etwas Spielraum) oder Referenzdesign-Kondensatorwerte verwende.

Der empfohlene minimale Ausgangskondensator beträgt 44 µF, und im Referenzdesign werden viel höhere Ausgangskondensatoren verwendet.

Das Datenblatt sagt:

Normalerweise wird als Ausgangskondensator ein Keramikkondensator mit 44 μF oder höher empfohlen. Dies ermöglicht eine kleine Vo welligkeit und einen stabilen Betrieb.

Ich plane, zwei 44-µF-Kondensatoren (25 V) zu verwenden. Aber die Werte im Referenzdesign machen mir Sorgen. Bitte beraten.

Antworten (1)

Möglicherweise dient die zusätzliche Kapazität des Referenzdesigns dazu, Stoßspannungstests nach EN 61000-4-5 zu überstehen. Obwohl es sich um einen Gleichtakttest handelt, wird die angelegte Stoßspannung (1 kV oder mehr) möglicherweise nicht perfekt durch die bei Vin und Vss sichtbaren Impedanzen ausgeglichen, und dies kann leicht zu einer übermäßigen Differenzspannung zwischen ihnen führen, die den Chip sprengen kann. Das Hinzufügen von mehr Kapazität zwischen Vin und Vss ist eine ziemlich zuverlässige Methode, um diesen potenziellen Überspannungszustand zu begrenzen.

Diese zusätzliche Kapazität kann auch verwendet werden, um Überspannungs-/Stromschäden an dem kleinen TVS an diesen beiden Eingängen (SMAJ58A) zu verhindern.

Da der Ausgang auch über Ethernet-Drähte (über die Magnetik) geleitet werden kann, gilt dasselbe möglicherweise für den Ausgangsport, und daher wird eine zusätzliche Kapazität gewählt. Sie können sich übrigens nicht auf Ethernet-Magnetik verlassen, um Überspannungen stark zu blockieren.

Natürlich können andere Gründe nicht ausgeschlossen werden (sowie das Testen nach unterschiedlichen Überspannungsspezifikationen).

Der obige Konverter wird mit I (Grenzwert) = 2.68 A(über Widerstand an Pin ILIM eingestellt) konfiguriert. Der DCDC-Wandler arbeitet im Discontinuous Conduction Mode (DCM). Der zweite Schaltzyklus beginnt erst, wenn der Induktorstrom auf 0 A abgefallen ist. Die Kondensatoren C1A, C1B, C2Aund C2Bsollten in der Lage sein, so viel Welligkeitsstrom zu verarbeiten. Die Kondensatoren C1Aund C1Bsollten eine Nennspannung von haben 100V.
Es ist wirklich schwierig, den richtigen Kondensator zu finden. Der DCDC-Wandler (im Buck-Modus) schaltet bei niedriger Last auf sehr niedrige Frequenz. Der Ripple-Nennstrom vieler Kondensatoren bei sehr niedriger Frequenz ist sehr gering. Bitte helfen Sie
Ich bin mir nicht sicher, bei was Sie Hilfe benötigen?
Ich bin mir nicht sicher über den Welligkeitsstrombedarf für Kondensatoren C1Aund C1B. Kannst du helfen? Es ist seltsam, dass die Kondensatoren zwischen Vinund angeschlossen sind PGND. Ich bin mir nicht sicher, warum das so ist. Es sollte zwischen Vinund liegen Vss.
Ich würde einen Simulator verwenden und die Aktion des Chips nachahmen.
Eingangs- und Ausgangskondensator für PoE + DCDC-Controller
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