反激式控制器免除了光耦合器并簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)

圖 3：邊界模式中的反激式轉(zhuǎn)換器波形

由于始終在二極管電流零交叉點(diǎn)上進(jìn)行反射輸出電壓的采樣，因此負(fù)載調(diào)節(jié)性能在邊界模式操作中得到了大幅度的改善。LT3748 通?？商峁?±3% 的負(fù)載調(diào)節(jié)。

變壓器的選擇和設(shè)計(jì)考慮因素
就 LT3748 的成功應(yīng)用而言，變壓器的規(guī)格和設(shè)計(jì)可能是最為關(guān)鍵的部分了。除了處理高頻隔離型電源變壓器設(shè)計(jì)的常見(jiàn)注意事項(xiàng) (實(shí)現(xiàn)低漏電感和緊密耦合) 之外，還必須嚴(yán)格控制變壓器的匝數(shù)比。由于變壓器副端上的電壓是由主端上的采樣電壓推知的，因此必須嚴(yán)格控制匝數(shù)比以確保獲得一致的輸出電壓。各變壓器之間 ±5% 的匝數(shù)比容差有可能在輸出電壓中產(chǎn)生超過(guò) ±5% 的變化。幸運(yùn)的是，大多數(shù)磁性元件制造商都能夠保證 ±1% 或更好的匝數(shù)比容差指標(biāo)。

凌力爾特公司與主要的磁性元件制造商進(jìn)行了合作，以生產(chǎn)供 LT3748 使用的預(yù)設(shè)計(jì)型反激式變壓器。表 1 是一張縮略表，羅列了一些推薦使用的市售變壓器，制造商為 Wurth Electronics 和 Pulse Engineering 公司。完整列表請(qǐng)見(jiàn) LT3748 產(chǎn)品手冊(cè)。這些變壓器一般能夠承受 1500VAC 的主端至副端擊穿電壓 (持續(xù)時(shí)間為一分鐘)。也可以使用擊穿電壓更高的變壓器和定制變壓器。

表 1：LT3748 采用的市售變壓器

另外，凌力爾特還提供了名為 “LTspice” 的免費(fèi)仿真軟件，該軟件可從我們的網(wǎng)站下載。LT3748 可以采用表 1 中所列的任意變壓器來(lái)建模，能夠產(chǎn)生非常逼真的仿真結(jié)果，有助于簡(jiǎn)化此類轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)。仿真電路包含的信息有：電路啟動(dòng)的方式、其在不同輸入電壓條件下對(duì)于負(fù)載階躍的反應(yīng)、以及共模電流在不同的情況下是怎樣流動(dòng)的。借助該軟件，可以很容易地完成設(shè)計(jì)變更并了解相關(guān)的變更對(duì)于其電路性能的影響。

變壓器漏電感
在電源開關(guān)斷開之后，變壓器主端或副端上的漏電感會(huì)在主端上引發(fā)一個(gè)電壓尖峰。在必須消耗更多儲(chǔ)能的較高負(fù)載電流條件下，該電壓尖峰將變得愈發(fā)突出。通過(guò)變壓器繞組的緊密耦合可以最大限度地減小漏電感，并可通過(guò)讀出一個(gè)變壓器繞組上的電感 (使其他繞組短路) 來(lái)測(cè)量漏電感。

下面圖 4 中示出的簡(jiǎn)單 RCD (電阻器、電容器和二極管) 箝位電路可防止漏電感尖峰超過(guò)功率器件的擊穿電壓。所有的 LT3748 應(yīng)用電路中都包括此電路，而肖特基二極管則因其快速接通時(shí)間而常常成為吸振器的最佳選擇。

圖 4：RCD 箝位電路

圖 5 示出了一款采用 LT3748 的演示電路板。該電路可接受一個(gè)范圍從 22V 至 75V 的輸入電壓，并在高達(dá) 2.5A 的電流條件下產(chǎn)生一個(gè)隔離型 12V 輸出。

圖 5：LT3748 應(yīng)用電路的照片 (尺寸：38mm x 19mm x 9.5mm)

結(jié)論
盡管隔離型反激式轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)對(duì)于設(shè)計(jì)工程師來(lái)說(shuō)并不簡(jiǎn)單；但是除了采用模塊或復(fù)雜的分立式實(shí)現(xiàn)方案之外，如今我們有了一種替代方案?；?LT3748 的電路無(wú)需光耦合器、副端基準(zhǔn)電壓和電源變壓器的附加第三繞組，因而顯著地簡(jiǎn)化了隔離型反激式轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)。該器件保持了主端至副端隔離 (只有一部分橫跨隔離勢(shì)壘)。容易購(gòu)置的市售變壓器避免了采用定制變壓器的需要。LT3748 具有一個(gè) 5V 至 100V 的工作輸入電壓范圍，并能夠提供高達(dá) 50W 左右的連續(xù)輸出功率，從而使其成為眾多電信、數(shù)據(jù)通信和工業(yè)應(yīng)用的合適之選。