反激式控制器无需专用隔离反馈路径

星星科技指导员 2022-12-21 979

描述

图1所示为传统隔离式反激式转换器的架构。这些转换器的功率等级通常高达约60 W。电源电压在初级侧开关和具有可调匝数比的变压器的帮助下转换为输出电压。有关输出电压的信息通过反馈路径传输到初级侧PWM发生器，以便该输出电压尽可能保持稳定。如果输出电压过高或过低，则调整PWM发生器的占空比。

转换器

图1.传统的反激式控制器，具有基于光耦合器的反馈路径。

这种类型的反馈路径耗费资金，占用电路板空间，并确定电路的最大隔离电压以及变压器的隔离电压。光耦合器通常会老化，其特性会随时间变化，并且通常不适用于85°C以上的温度。

除光耦合器外，第三个变压器绕组也可用于提供有关输出电压状态的信息。输出电压的调节可以基于此。然而，这种额外的变压器绕组使变压器更加昂贵，输出电压的调节不是特别准确。

更好的替代方案是替代光耦合器和光耦合器的次级侧控制模块。ADuM3190具有集成i耦合器隔离技术，通过电感耦合（即无需光耦合器）在电流隔离之间传输反馈信号。®

但是，除了这些之外，还有另一种选择。一个特别优雅的解决方案是完全取消离散反馈路径。图2所示为不带分立反馈路径的反激式转换器。一款合适的转换器 IC，LT8300 来自线性电源™图2所示的ADI组可识别PWM发生器产生的占空比是否以及如何通过从次级侧反射回初级侧的电压进行调整。该解决方案的优点是不需要光耦合器或其他反馈电路。这可以节省金钱和空间。反馈路径的最大隔离电压的任何可能的限制影响都不再相关。只要所使用的变压器设计用于一定的隔离电压，整个电路就可以在这个最大隔离电压下工作。

转换器

图2.反激式控制器没有分立反馈路径，但通过初级侧变压器绕组进行调节。

该概念基于边界模式调节。在这里，次级侧电流在每个周期内降至零安培。然后，可以测量反射回变压器初级绕组的输出电压，并将其用于初级侧调节。

在给定应用中，这种没有分立反馈路径的电路是否可行，很大程度上取决于所需的输出电压调节精度。它可以优于±1%，但偏差也可能更大，具体取决于应用。

输出电压可以使用以下公式计算：

转换器

Rfb 如图 2 所示。有了它，输出电压可以调节。Nps是所用变压器的匝数比，Vf是次级侧反激二极管两端的压降。这通常与温度相当相关。对于设置为高值（如12 V或24 V）的输出电压，Vf的绝对效应较低。对于输出端设置的3.3 V甚至更低的电压，温度对输出电压的影响相当大。一些无光耦合器系列成员提供集成温度校正，以弥补不同温度下不同的整流二极管压降。

输出端的最小负载通常也是调节正常工作所必需的。在LT8300中，它大约是最大可能负载的0.5%。

结论

反激式控制器没有分立反馈路径，但通过初级侧变压器绕组进行控制，使设计更简单，无需容易出错的光耦合器。

审核编辑：郭婷

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