智能電表：采用 LM5017 實(shí)現(xiàn) 1‰紋波輸出

2 紋波注入原理
在新國(guó)網(wǎng)規(guī)范中，LM5017 需要面對(duì)的主要問(wèn)題是：如何實(shí)現(xiàn)載波模塊供電時(shí)的 1‰紋波輸出。 LM5017 采用恒定導(dǎo)通時(shí)間控制(Constant On-time Control, COT)，其內(nèi)部框圖如圖 2 所示。

LM5017 通過(guò) Ron 來(lái)設(shè)定固定的導(dǎo)通時(shí)間長(zhǎng)度 Ton。當(dāng) FB 的電壓低于 1.225V 時(shí)，內(nèi)部的快速比較器觸發(fā) COT 控制邏輯模塊輸出固定的 Ton(控制管，即上管)。Ton 時(shí)間結(jié)束后，關(guān)斷控制管，直到FB 的電壓再次低于 1.225V。

COT 控制的反饋是采用高速比較器來(lái)實(shí)現(xiàn)。為了保證高速比較器穩(wěn)定工作，COT 對(duì) FB PIN 的紋 波會(huì)有一定的要求，LM5017 要求 FB PIN 的最小紋波是 25mV。當(dāng) LM5017 的輸出紋波需要滿足國(guó) 網(wǎng)對(duì)載 波模 塊輸 入紋 波1‰ 的要 求時(shí) ， 其 輸出紋 波 經(jīng)分 壓電 阻 分 壓后， 在 FB Pin 的紋波 為1.2mV，遠(yuǎn)低于 LM5017 的需求，有可能導(dǎo)致 LM5017 工作不穩(wěn)定。因此，需要外加紋波注入線 路，人為在 FB Pin 上產(chǎn)生一定的紋波，使其滿足 LM5017 的需求。

圖 2. LM5017 內(nèi)部框圖

圖 3 是一種最小紋波的紋波注入電路。其通過(guò) SW Pin 與 Vout 的電壓在 Rr、Cr 上產(chǎn)生一個(gè)三角 波，其通過(guò) Cac 注入 FB Pin。由于其不需要通過(guò)輸出紋波來(lái)滿足 FB pin 的 25mV 的要求，該線路 理論上可以達(dá)到輸出零紋波。

圖 3. 最小輸出紋波的紋波注入電路

增加紋波注入電路之后，COT 模式環(huán)路穩(wěn)定判定條件如下[1]：

在實(shí)際電表應(yīng)用中，整流橋之后的輸出存在較大的低頻交流紋波，其對(duì)輸出紋波的影響非常大， 需要選擇合適的紋波注入?yún)?shù)。