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反激式转换器简化隔离式电源设计
发布时间:2016-04-13 阅读：次 [打印文章] [关闭窗口]-
图 2：典型的开关节点波形
边界模式工作减小了转换器的尺寸并改善稳定性
在副端电流降至零时，LT8300 反激式转换器立即接通其内部开关，而当开关电流达到预定义的电流限制时，该转换器即关断。因此它总是在连续导通模式与断续导通模式 (DCM) 转换时工作，通常这称为边界模式或临界导通模式。
边界模式控制是一种可变频率电流模式开关方案节能灯电感器。当内部电源开关接通时，变压器电流增加，直至达到其预设电流限值设定点为止。SW 引脚上的电压上升至“输出电压除以变压器副端-主端匝数比” + “输入电压”。当流过二极管的副端电流减小至零时，SW引脚电压下降至低于 VIN。内部 DCM 比较器检测到这一情况并重新接通开关，从而重复该循环。
在每个周期结束时，边界模式使副端电流返回到零，从而产生了不会引起负载调节误差的寄生电阻压降。此外，主反激开关总是在电流为零时接通，而输出二极管没有反向恢复损耗。这种功耗降低允许反激式转换器以相对较高的开关频率工作，与更低频率的可替代设计相比，这反过来又减小了变压器尺寸。图 3 显示了 SW 电压和电流以及输出二极管的电流。
图 3：在边界模式工作时的反激式转换器波形
SW VOLTAGE：SW 电压
SW CURRENT：SW 电流
DIODE CURRENT：二极管电流
以边界模式工作时，负载调节非常好，因为反射的输出电压始终在二极管电流过零时采样。LT8300 一般提供好于 ±2% 的负载调节，如图 4 所示。
图 4：图 1 所示原理图的负载和电压调节曲线
Output Load and Line Regulation：输出负载和电压调节
OUTPUT VOLTAGE：输出电压
LOAD CURRENT：负载电流
变压器选择以及设计时需要考虑的问题
变压器规格和设计也许是成功应用 LT8300 最关键的部分。除了低泄漏电感和紧耦合等涉及高频隔离式电源变压器设计的常规注意事项，变压器的匝数比也必须严格控制。因为变压器副端上的电压是通过在主端采样所得的电压推断的，所以匝数比必须严格控制，以确保一致的输出电压。
凌力尔特一直与领先的磁性元件制造商合作，以生产可与 LT8300 一起使用的预设计反激式变压器。表 1 显示了一部分推荐使用和现成有售的变压器，这些变压器分别来自 Wurth Elektronik、Pulse Engineering和 BH Electronics 公司。LT8300 数据表中列出了所有推荐使用的变压器。这些变压器一般能在持续 1 分钟的时间内承受 1500VAC 的主端至副端击穿电压。还可以使用更高的击穿电压和定制变压器。
表 1：可与 LT8300 一起使用和现成有售的变压器
在 www.linear.com.cn/LTspice 下载一个免费的 LTspice 软件，就可以用表 1 中所列的任何变压器建立一个 LT8插件电感器300 电路的模型了。这种仿真产生能够实现的结果，有助于使这类转换器的设计更容易，并可进一步确认转换器的设计。该仿真电路包括的信息有：电路如何启动;就不同输入电压而言，电路对负载步进的反应。要进行修改以及查看对电路性能的影响都很容易。
结论
在医疗系统中，可以运用电源隔离来摆脱有噪声的电源电压，在分布式电源架构中也需要电源隔离，以实现安全工作。基于 LT8300 的电路无需光耦合器、副端参考电压以及无需电源变压器额外提供第三模压电感个绕组，因而简化了隔离型反差模电感激式转换器的设计。这款器件仅用一个跨隔离势垒的组件，就保持了主端至副端隔离。可方便地买到现成有售的变压器，并不需要定制变压器。LT8300 在 5V 至 100V 的输入电压范围内工作，提供高达 2W 的输出功率扁平型电感，从而使其非常适用于种类繁多的医疗、工业、电信和数据通信应用。 一体成型电感
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