Texas Instruments LM5158EVM-FLY转换器评估模块数据手册

Texas Instruments LM5158EVM-FLY转换器评估模块 (EVM) 用于演示LM5158的特性和性能。LM5158是一款2.2MHz宽VIN升压、反激式和SEPIC转换器，具有双随机扩频功能。该评估模块使用LM5158作为反激式转换器，为三相逆变器栅极驱动器偏置电源的典型应用产生多个输出电压轨。Texas Instruments LM5158EVM-FLY的标准配置设计用于通过8V至16V输入提供10V稳压输出（250mA时）。它还提供三个隔离式20V电源轨（分别为75mA、75mA和150mA）。开关频率为250kHz。

数据手册：*附件：Texas Instruments LM5158EVM-FLY转换器评估模块数据手册.pdf

特性

• 严格调节的主输出电压：V O1 =10V±1%
• 三个交叉调节的隔离式输出电压
  • V O2 =20V
  • V O3 =20V
  • V O4 =20V
• 总额定负载为8.5W
  • 250mA（VO1时）
  • 75mA（VO2时）
  • 75mA（VO3时）
  • 150mA（VO4时）
• 峰值效率> 90%
• 可选断续模式过载保护
• 开关频率：250kHz
• 2层PCB，3.5英寸 × 2.3英寸

测试设置

LM5158 Flyback Converter Evaluation Module 技术解析

技术特点

宽输入电压范围

LM5158EVM-FLY支持8V至16V的宽输入电压范围，能够适应不同电源环境的需求。

这一特性使得该模块在工业自动化、汽车电子等领域具有广泛的应用前景。

多输出电压轨

模块标准配置下可提供以下输出电压轨：

• 主输出电压 ：VO1 = 10V ±1%，额定负载电流为250mA。
• 隔离输出电压 ：VO2 = VO3 = VO4 = 20V，额定负载电流分别为75mA、75mA和150mA。

这种多输出设计使得LM5158EVM-FLY能够同时为系统中的不同组件提供稳定的电源，简化了电源管理系统的复杂度。

高效率与低损耗

LM5158EVM-FLY在额定负载下峰值效率超过90%，这得益于其高效的电路设计和优化的开关频率（250kHz）。

高效率不仅减少了能源浪费，还降低了模块的发热量，提高了系统的可靠性和稳定性。

保护功能全面

模块集成了多种保护功能，包括可选的断续模式过载保护（Hiccup Mode Overload Protection）、输入欠压锁定（UVLO）、输出过压保护（OVP）和热关断保护。

这些保护功能确保了模块在异常工作条件下能够自动关闭或限制输出，防止了设备损坏和安全事故的发生。

双随机扩频技术

LM5158采用了双随机扩频技术，有效降低了电磁干扰（EMI）。这一特性使得模块在符合电磁兼容性（EMC）标准方面表现出色，减少了对外界电子设备的干扰。

性能参数

电气参数

• 输入电压范围 ：8V至16V（操作），最大输入电压为18V（无损坏）。
• 输出电压精度 ：主输出电压VO1的精度为±1%。
• 负载能力 ：总额定负载为8.5W，具体分配为VO1（250mA）、VO2（75mA）、VO3（75mA）和VO4（150mA）。
• 开关频率 ：250kHz。
• 峰值效率 ：>90%（在12V输入和额定负载下）。

变压器规格

模块采用的变压器（Coilcraft ZB1324-AL）具有以下关键参数：

• 初级电感 ：8μH。
• 匝数比 ：根据不同的输出绕组，匝数比有所不同，如(2-4):(1-3)为1，(5-6):(1-3)为1.2等。
• 饱和电流 ：在20%电感减少时为5.5A。
• 漏感 ：90nH。

应用场景

三相逆变器栅极驱动器偏置电源

LM5158EVM-FLY的主要应用场景之一是为三相逆变器的栅极驱动器提供偏置电源。

在电机驱动、太阳能逆变器等系统中，栅极驱动器需要稳定的电源来确保IGBT或MOSFET等功率器件的正常工作。

LM5158EVM-FLY的多输出设计能够同时为驱动器的不同部分提供所需的电压，简化了电源系统的设计。

工业PLC与自动化设备

在工业自动化领域，PLC（可编程逻辑控制器）和其他控制设备需要多种电压等级的电源来驱动不同的传感器、执行器和通信模块。LM5158EVM-FLY的宽输入电压范围和多输出特性使其成为这些应用的理想选择。

通信设备与基站

通信设备中的基带处理单元、射频模块和电源管理单元等也需要多种电压等级的电源。LM5158EVM-FLY的高效性和低EMI特性使其在通信设备中具有广泛的应用前景，有助于提高设备的整体性能和可靠性。