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 Ron 來設(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 SW Pin 與 Vout 的電壓在 Rr、Cr 上產(chǎn)生一個(gè)三角 波，其通過 Cac 注入 FB Pin。由于其不需要通過輸出紋波來滿足 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)。