隔離型反激式轉(zhuǎn)換器廣泛用于汽車(chē)、工業(yè)、醫(yī)療和電信領(lǐng)域，在此類(lèi)應(yīng)用中電源必須具有可靠、易用、高電壓和隔離的特性，隔離型反激式轉(zhuǎn)換器必須隨著負(fù)載、電壓和溫度的變化提供卓越的穩(wěn)壓性能。LT8304-1 是一款隔離型、非光反激式轉(zhuǎn)換器，其專為高輸出電壓應(yīng)用而優(yōu)化，可提供高達(dá) 1000 V 的輸出。



傳統(tǒng)上，穩(wěn)壓反饋環(huán)路需要一個(gè)體積龐大的高電壓分壓器連同光耦合器，前者用于直接檢測(cè)高輸出電壓，后者則用于穿過(guò)隔離勢(shì)壘傳回反饋信息。由于一個(gè) 1206 電阻器最多能承受 200 V（最大值）的高電壓，因而產(chǎn)生了尺寸龐大的電阻器解決方案。這樣一來(lái)，為了檢測(cè) 1000 V 的電壓，需要至少 6 個(gè) 1206 電阻器和一個(gè)小的底端電阻器。



從一個(gè) 4 V 至 28 V 輸入產(chǎn)生 1000 V/15 mA 輸出

LT8304-1 反激式轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)采用的組件較少。圖 1 顯示一款完整的 4 V～28 V 輸入至 1000 V 輸出解決方案，其能夠支持 15 mA 負(fù)載。輸出電流能力 隨著輸入電壓的增加而提高，當(dāng)輸入電壓高于 24 V 時(shí)可達(dá)到 13mA。由于 LT8304-1 可通過(guò)原邊波形檢測(cè)輸出電壓，因此無(wú)需配置大尺寸高電壓分壓器，也不必采用光耦合器。

 

有關(guān) LT8304-1 周?chē)M件所承受之電壓和電流應(yīng)力計(jì)算的說(shuō)明，詳見(jiàn) LT8304-1 的數(shù)據(jù)手冊(cè)。值得注意的是，這款 1000 V 解決方案采用了一個(gè)在副邊具有 3 個(gè)分離輸出繞組的變壓器。原邊至副邊匝數(shù)比為 1:10:10:10，而不是單副邊繞組 1:30 匝數(shù)比變壓器。1:10:10:10 變壓器使得輸出電壓應(yīng)力可在 3 個(gè)高電壓輸出二極管和 3 個(gè)高電壓輸出電容器之間分擔(dān)。單個(gè)組件的電壓額定值只需為總電壓的 1/3，因而有利于獲得更多可供選擇的輸出二極管和輸出電容器。



圖 2 顯示這款峰值效率達(dá)到 90.5% 的反激式轉(zhuǎn)換器。即使未采用光耦合器，各種不同輸入電壓下的負(fù)載調(diào)節(jié)仍然很緊，精度通常為 2% 至 3%，如圖 3 所示。

 

 

從 4 V 至 18 V 輸入產(chǎn)生 800 V/10 mA 輸出

圖 4 顯示一款完整的 4 V～18 V 輸入至 800 V 輸出解決方案，其能夠提供高達(dá) 10 mA 的輸出電流。當(dāng)輸入為 18 V 和負(fù)載電流為 10 mA 時(shí)，該反激式轉(zhuǎn)換器可實(shí)現(xiàn) 88.2% 的峰值效率。圖 5 顯示各種不同輸入電壓下的效率曲線；圖 6 顯示了卓越的負(fù)載調(diào)節(jié)性能。另外，該解決方案采用的組件較少。

 

 

結(jié)論

LT8304-1 是一款簡(jiǎn)單易用的單片微功率隔離型反激式轉(zhuǎn)換器，專為高輸出電壓應(yīng)用而優(yōu)化。通過(guò)直接從原邊反激式波形對(duì)隔離輸出電壓進(jìn)行采樣，完整的解決方案可保持嚴(yán)緊的電壓調(diào)節(jié) — 既不需要輸出分壓器，也不需要光隔離器。



輸出電壓簡(jiǎn)單地利用兩個(gè)外部電阻器和第三個(gè)任選的溫度補(bǔ)償電阻器進(jìn)行設(shè)置。邊界模式操作造就了一款具卓越負(fù)載調(diào)節(jié)性能的小型磁性解決方案。一個(gè) 2 A、150 V DMOS 電源開(kāi)關(guān)連同所有的高電壓電路和控制邏輯單元均集成在耐熱性能增強(qiáng)型 8 引腳 SO 封裝中。LT8304-1 在 3 V 至 100 V 的輸入電壓范圍內(nèi)工作，并可提供高達(dá) 24 W 的隔離輸出功率。



作者簡(jiǎn)介

Zhijun (George) Qian 是 Analog Devices 公司的一名高級(jí)工程師。他負(fù)責(zé)各種非隔離型和隔離型轉(zhuǎn)換器的電源產(chǎn)品應(yīng)用。他在浙江大學(xué)獲得學(xué)士和碩士學(xué)位，并在中佛羅里達(dá)大學(xué)獲得博士學(xué)位，所學(xué)專業(yè)均為電力電子。他于 2010 年加入凌力爾特（現(xiàn)隸屬 ADI）。聯(lián)系方式：zhijun.qian@analog.com

Michael Wu 是 Analog Devices 公司的一名產(chǎn)品應(yīng)用工程師。他在電源部門(mén)工作，專攻隔離型和非隔離型 DC/DC 轉(zhuǎn)換器。他畢業(yè)于圣路易斯奧比斯波的加州理工州立大學(xué)電氣工程專業(yè)（獲得學(xué)士和碩士學(xué)位）。