隔离型反激式转换器免光耦合器简化设计

隔离型反激式转换器免光耦合器简化设计

 

 

　　在隔离型DC/DC应用中广泛使用反激式转换器已有多年，然而，它们却未必是设计人员的首选。电源设计师选用反激式转换器并不是因为它们可降低设计难度，而是迫于较低功率隔离要求的压力，实乃不情愿之举。由于控制环路中众所周知的右半平面零点的原因，反激式转换器存在稳定性问题，而且光耦合器的传播延迟、老化和增益变化还会使该问题进一步复杂化。此外，反激式转换器还需要专门花费大量的时间进行变压器的设计，而由于可供选择的市售变压器品种有限且有可能需要定制变压器，所以导致此项设计工作变得愈发复杂。不过，凌力尔特公司近期发布的LT3748隔离型反激式控制器解决了此类反激式设计的诸多难题。

 

　　首先，LT3748免除了增设光耦合器、副端基准电压和电源变压器附加第三绕组的需要，同时保持了主端与副端之间的隔离(只有一部分必须横跨隔离势垒)。LT3748运用了一种主端检测方案，该方案能通过反激式变压器主端开关节点波形来检测输出电压。在开关断开期间，输出二极管负责向输出端提供电流，而输出电压被反射至反激式变压器的主端。开关节点电压的数值是输入电压与反射输出电压之和 (LT3748 能够重构)。这种输出电压反馈技术在整个线路电压输入范围、温度范围以及一个 2% 至 100% 的负载范围内实现了优于 ±5% 的总调节准确度。图 1 示出了一款采用 LT3748 的反激式转换器原理图。

　　

　　LT3748 可接受一个 5V 至 100V 的输入电压，处于该范围内的输入电压可以直接施加至 IC，而无需使用一个串联降压电阻器。由于具有高电压板上 LDO 并采用 MSOP-16 封装 (去掉了 4 个引脚以实现额外的高压引脚间隔)，因此该器件能在高输入电压条件下可靠运作。另外，这款器件的板上栅极驱动器可为一个外部 NPN 电源开关供电，使得它能够提供高达 50W 左右的功率 (其最大输出功率取决于外部组件选择、输入电压范围和输出电压)。

　　此外，LT3748 所运用的边界模式操作进一步简化了系统设计，并缩减了总体转换器的外形尺寸和占板面积。LT3748 反激式转换器在副端电流减小至零之后立即接通其内部开关，并在开关电流达到预定电流限值时关断。于是，它始终工作在连续导通模式 (CCM) 和不连续导通模式 (DCM) 的转换之时，这通常被称为边界模式或临界导通模式。该器件的其他特点包括可编程软起动、可调电流限值、欠压闭锁和温度补偿。输出电压由变压器匝数比以及两个与 RFB 和 RREF 引脚相连的外部电阻器设定。

 

　　

　　尽管隔离型反激式转换器的设计对于设计工程师来说并不简单，但是除了采用模块或复杂的分立式实现方案之外，如今我们有了一种替代方案。基于LT3748的电路无需光耦合器、副端基准电压和电源变压器的附加第三绕组，因而显着地简化了隔离型反激式转换器的设计。