无需光耦合器的反激式转换器: 现有选项

无需光耦合器的反激式转换器: 现有选项

反激式转换器通常用于需要对电源电压进行电气隔离并且传输 功率相对较低的应用中。输出功率低于60 W时通常采用反激式 转换器。
对于电气隔离电源,您必须确定电气隔离控制器IC在初级或次 级的哪一端将会导通。如果它位于次级端,则必须通过电气隔 离提供对初级端电源开关的控制。
无论是初级端的控制器还是次级端的控制器,在两种架构中都 需要可越过电气隔离进行信号传输的路径。常用路径为光耦合 器(或光隔离器)。然而,它们都会带来一些不利因素。它们 的额定温度通常仅为85°C,电流传输比(CTR)随时间而改变,这意 味着它们的传输行为在电路使用寿命期间会发生变化。此外, 还需要其他元件来控制光耦合器。如果使用光耦合器,隔离式 电源的反馈环路速度通常很慢。近年来,针对该问题已开发出 一些简洁的解决方案。第一种解决方案是反激式控制器,它不 直接测量输出电压。通过监测初级端变压器绕组两端的电压, 可以得到有关实际输出电压足够准确的判据。该调节精度取决 于应用的常用条件,包括输入和输出电压、负载变化和电压 变化。
不过,对于许多应用而言,±10%至±15%的调节精度已经足 够。图1所示为LT8301。由于集成了电源开关,并采用SOT23封 装,IC仅需很少的外部元件。电路的隔离击穿电压仅取决于所 用变压器。因此可提供极大的灵活性,尤其是在要求非常高的 隔离电压时。

然而,对于需要更高输出电压控制精度的应用,另一个有趣的 解决方案最近才刚刚上市。ADI公司向市场推出了一款反激式控 制器ADP1071,它包含一个采用iCoupler®技术的完全集成式反馈 路径。
图2显示了仅需极少数量无源元件的电路。ADP1071包含初级端 控制器、可提高转换效率的次级端有源整流控制器,以及完全 集成式反馈路径,可实现非常快速的反馈环路。通过采用该解 决方案,输出电压调节非常准确,更重要的是非常快速,即使 在负载瞬变很大时也不例外。可允许的工作温度高达125°C硅片 温度。

其最大隔离电压取决于所选变压器以及开关稳压器IC采用的隔离 技术。芯片的最大隔离电压为5 kV。已申请符合VDE V 0884-10的 增强绝缘分类等级。
上述有趣的解决方案可用于开发电气隔离电源。根据应用情 况,无需反馈路径的解决方案或具有完全集成式反馈路径的解 决方案都有可能是合适的。由于不再受光耦合器85°C工作温度的 限制,因此可实现功率密度非常高的紧凑型电源设计。