智能電表：采用 LM5017 實現 1‰紋波輸出

4 實驗驗證
實驗線路是按圖 4 的參數，在 LM5017 的 EVM 板進行修改。 在實際電表應用中，整流橋之后的輸出電壓存在低頻交流紋波。惡劣情況下，DC-DC 變換器的輸入電壓低頻交流紋波峰-峰值可能達到 0.8V 左右。在實驗中我們采用直流電源的 VRAMP 功能，在直流電平上產生一個交流三角波，來模擬實際電表中出現的情況。

圖 4. LM5017 原理圖(12V@400mA)

從實驗上看，Cac(C3)與 Rr(R1)值的大小，對輸出低頻交流紋波有較大的影響。Cac 越大時，輸 出低頻紋波越大。Rr 值越小，輸出低頻紋波越大。

圖 5~圖 8 的測試條件為：輸入電壓 21V(交流分量的峰峰值為 0.8V)，輸出為 12V@400mA。如圖 5、圖 6 所示，當 Cac 為 0.1uF、10nF 時，輸出紋波的峰峰值(含低低頻分量)為 21.2mV、
20.4 mV。在相同的外圍參數的情況下，將 Cac 改為 470pF，如圖 7 所示，輸出紋波的峰峰值降為
10.8mV。

如圖 8 所示，與圖 7 相比，Rr 降為 49.9kohm，其輸出紋波的峰峰值增大到 14.4mV。

圖 5. Cac 為 0.1uF 時，輸入、輸出電壓紋波(400mA 輸出，Rr 為 100kohm，Cr 為 3300pF)

圖 6. Cac 為 10nF 時，輸入、輸出電壓紋波(400mA 輸出，Rr 為 100kohm，Cr 為 3300pF)

圖 7. Cac 為 470pF 時，輸入、輸出電壓紋波(400mA 輸出，Rr 為 100kohm，Cr 為 3300pF)


圖 8. Rr 為 49.9kohm 時，輸入、輸出電壓紋波(400mA 輸出，Cac 為 470pF，Cr 為 3300pF)

圖 9. 不同 Cac 的輸入線性調整率(400mA 輸出，Rr 為 100kohm，Cr 為 3300pF)

圖 9 是在不同 Cac 時的輸入線性調整率比較，其測試條件為：輸入電壓是直流電壓，輸出電流為400mA，Rr 為 100koh，Cr 為 3300pF。從圖中可看出 Cac 越小，輸出電壓的線性調整率越好。

5 總結

LM5017 可以通過適當的紋波注入參數的選擇，可以實現載波模塊供電時的 1‰紋波輸出。按本 文給出的紋波注入參數的計算方式，與實際測試非常吻合。