智能电表：采用 LM5017 实现 1‰纹波输出

3 参数设计

三相智能电表的给通信载波模块供电时，DC-DC 变换器的规格如下：

输入电压范围：18~50V(50V 为两倍输入耐压)， 220Vac 输入时，输入电压为 21V 左右。 输出：12V/400mA，输出电压纹波12mV。
开关频率：500kHz

输出反馈电阻：RFB1 为 1.2kohm，RFB2 为 10.5kohm

3.1 输出电感选择

设输出电压上的纹波电流为 100mA，正常输入电压在 21V 左右，则输出电感为：

L1 选择为 100uH 电感。在此采用 TDK 的 SLF10145T-101M1R0，DCR 为 0.2ohm。该电感在 19V 输入时，输出电流纹波为：

3.2 输出电容选择

输出开关纹波为 6mV(考虑一定的裕量)，输出电容采用瓷片电容。式 5 是计算恒定负载条件下， 满足输出最大允许纹波的最小输出电容值。

因此，输出电容选择 10uF 瓷片电容。瓷片电容的 ESR 一般在 2mohm 左右，此应用中电容 ESR 对输出纹波电压的影响可以忽略不计。在实际线路中，为了降低输入低频纹波对输出的影响，输出 电容在 10uF 瓷片电容的基础上，还并了一个 330uF 的电解电容。

3.3 Cr, Rr 选择

当 Cr*Rr=L/DCR 时，注入的纹波等于电感 DCR 产生的纹波。当 Cr*Rr>L/DCR 时，注入的纹波 小于电感 DCR 产生的纹波。反之，当 Cr*RrL/DCR 时，注入纹波大于 DCR 产生的纹波。

电感 DCR 产生的纹波，可以由式 6 得到：

需要注入最小纹波为 25mV，则

需要满足 COT 模式，环路稳定的判据：

则 Cr 选 3300pF，Rr≤137kohm。此处，Rr 实际选择为 100kohm。

3.4 Cac 选择

Cac 是为了除去 Cr 上的直流电平。从实验上看，Cac 不能太大，Cac 过大，输出电压的线性调整 率会变差。同时，当输入电压有低频波动时，输出电压上也会产生类似的低频波动，导致输出电压 纹波过大。根据 COT 模式，环路稳定的判据，可得：

因此，Cac 选择为 470pF。