反激式控制器無需專用隔離反饋路徑

圖1所示為傳統(tǒng)隔離式反激式轉(zhuǎn)換器的架構(gòu)。這些轉(zhuǎn)換器的功率等級通常高達(dá)約60 W。電源電壓在初級側(cè)開關(guān)和具有可調(diào)匝數(shù)比的變壓器的幫助下轉(zhuǎn)換為輸出電壓。有關(guān)輸出電壓的信息通過反饋路徑傳輸?shù)匠跫墏?cè)PWM發(fā)生器，以便該輸出電壓盡可能保持穩(wěn)定。如果輸出電壓過高或過低，則調(diào)整PWM發(fā)生器的占空比。

圖1.傳統(tǒng)的反激式控制器，具有基于光耦合器的反饋路徑。

這種類型的反饋路徑耗費(fèi)資金，占用電路板空間，并確定電路的最大隔離電壓以及變壓器的隔離電壓。光耦合器通常會(huì)老化，其特性會(huì)隨時(shí)間變化，并且通常不適用于85°C以上的溫度。

除光耦合器外，第三個(gè)變壓器繞組也可用于提供有關(guān)輸出電壓狀態(tài)的信息。輸出電壓的調(diào)節(jié)可以基于此。然而，這種額外的變壓器繞組使變壓器更加昂貴，輸出電壓的調(diào)節(jié)不是特別準(zhǔn)確。

更好的替代方案是替代光耦合器和光耦合器的次級側(cè)控制模塊。ADuM3190具有集成i耦合器隔離技術(shù)，通過電感耦合（即無需光耦合器）在電流隔離之間傳輸反饋信號。?

但是，除了這些之外，還有另一種選擇。一個(gè)特別優(yōu)雅的解決方案是完全取消離散反饋路徑。圖2所示為不帶分立反饋路徑的反激式轉(zhuǎn)換器。一款合適的轉(zhuǎn)換器 IC，LT8300 來自線性電源?圖2所示的ADI組可識(shí)別PWM發(fā)生器產(chǎn)生的占空比是否以及如何通過從次級側(cè)反射回初級側(cè)的電壓進(jìn)行調(diào)整。該解決方案的優(yōu)點(diǎn)是不需要光耦合器或其他反饋電路。這可以節(jié)省金錢和空間。反饋路徑的最大隔離電壓的任何可能的限制影響都不再相關(guān)。只要所使用的變壓器設(shè)計(jì)用于一定的隔離電壓，整個(gè)電路就可以在這個(gè)最大隔離電壓下工作。

圖2.反激式控制器沒有分立反饋路徑，但通過初級側(cè)變壓器繞組進(jìn)行調(diào)節(jié)。

該概念基于邊界模式調(diào)節(jié)。在這里，次級側(cè)電流在每個(gè)周期內(nèi)降至零安培。然后，可以測量反射回變壓器初級繞組的輸出電壓，并將其用于初級側(cè)調(diào)節(jié)。

在給定應(yīng)用中，這種沒有分立反饋路徑的電路是否可行，很大程度上取決于所需的輸出電壓調(diào)節(jié)精度。它可以優(yōu)于±1%，但偏差也可能更大，具體取決于應(yīng)用。

輸出電壓可以使用以下公式計(jì)算：

Rfb 如圖 2 所示。有了它，輸出電壓可以調(diào)節(jié)。Nps是所用變壓器的匝數(shù)比，Vf是次級側(cè)反激二極管兩端的壓降。這通常與溫度相當(dāng)相關(guān)。對于設(shè)置為高值（如12 V或24 V）的輸出電壓，Vf的絕對效應(yīng)較低。對于輸出端設(shè)置的3.3 V甚至更低的電壓，溫度對輸出電壓的影響相當(dāng)大。一些無光耦合器系列成員提供集成溫度校正，以彌補(bǔ)不同溫度下不同的整流二極管壓降。

輸出端的最小負(fù)載通常也是調(diào)節(jié)正常工作所必需的。在LT8300中，它大約是最大可能負(fù)載的0.5%。

結(jié)論

反激式控制器沒有分立反饋路徑，但通過初級側(cè)變壓器繞組進(jìn)行控制，使設(shè)計(jì)更簡單，無需容易出錯(cuò)的光耦合器。

審核編輯：郭婷