低成本隔離式 3.3V 到 5V DC/DC 轉(zhuǎn)換器的分立設(shè)計(jì)

施密特觸發(fā)電路 NAND 柵極（U1c、U1d）實(shí)現(xiàn)先斷后通功能，以避免 MOSFET 導(dǎo)通階段交疊。其他兩個(gè)NAND門（U2c，U2d）配置為反相緩沖器，從而產(chǎn)生驅(qū)動(dòng) N 通道 MOSFET（Q1、Q2）必需的正確信號(hào)極性。圖 3 顯示了完整的先斷后通動(dòng)作。為了適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)邏輯門的有限驅(qū)動(dòng)能力，我們選擇了 MOSFET，因?yàn)槠漭^低的總電荷和較短的響應(yīng)時(shí)間。

圖 3 先斷后通波形

隔離變壓器 (T1) 擁有 2：1 的次級(jí)對(duì)初級(jí)匝數(shù)比、0.9 mH 的初級(jí)線圈電感，以及 3kV 的保證隔離電壓。圖 4 顯示了變壓器的輸入和輸出波形。

圖 4 變壓器波形

兩個(gè)二極管（D1、D2）均為快速肖特基整流器，在滿負(fù)載電流條件下（200 mA 時(shí) VFW 0.4 V）提供低正向電壓的同時(shí)進(jìn)行全波整流。從這些二極管后面的降壓電容器 (Cb3) 直接獲得輸出電壓是可能的。這種情況下，輸出不穩(wěn)定，但具有 DC/DC 轉(zhuǎn)換器的最大效率。然而，設(shè)計(jì)人員必須保證不超出受影響電路的最大電源電壓，其在低負(fù)載或開路狀態(tài)下時(shí)較容易發(fā)生。如果最小負(fù)載條件下的非穩(wěn)定輸出電壓過高，則必需在全波整流器之后使用一個(gè)線性穩(wěn)壓器，以提供穩(wěn)定的輸出電源電壓。

線性穩(wěn)壓器的主要好處是低紋波輸出。其他好處還包括短路保護(hù)和超溫關(guān)閉。但是，主要缺點(diǎn)是效率非常低。