电气隔离电源设计:反激式转换器的应用实例

2021-01-01 04:42字体:
  

  上,出于安然琢磨,必需施行电气断绝。正在其他电途中,则会操纵功用性断绝来拦截信号受到的滋扰。

  电气断绝电源打算凡是采用反激式转换器。这些调理器的打算格外简便。图1所示为这类调理器的规范打算,此中采用了一个 ADP1071 反激式统制器。之以是能看出这是一个反激式转换器,是由于它的点和变压器并不般配。此中采用了原边电源开合(Q1)。其余,也需求采用副边整流器电途。这能够采用肖特基二极管来竣工,但为了获取更高效力,凡是会操纵一个有源开合(图1中为Q2)。对应的ADP1071统制器掌握统制这些开合,并为反应途径FB供给电气断绝。

  图 1. 规范的反激式稳压器(反激式转换器),功率最高可达约 60 W 。

  固然反激式转换器极为常用,但这种拓扑存正在适用限定性。图1中的变压器T1并未举动规范的变压器操纵。当Q1处于开启形态时,不会有电流流经T1的次级绕组。低级电流的电能险些统统存储正在变压器线圈中。降压转换器正在扼流圈(电感)中存储电能,反激式转换器采用与之相像的式样正在变压器中存储电能。当Q1处于闭合形态时,T1的次级会变成电流,为输出电容COUT 和输出供给电能。这种观念很容易竣工,但正在更高功率下观念自己存正在限定。变压器T1被用作储能元件。以是,该变压器也能称为耦合电感(扼流圈)。这就哀求变压器存储所需的电能。电源的电能品级越高,需求的变压器体积越大,本钱越高。正在大局限运用中,功率上限约为60 W。

  即使需求操纵电气断绝电源来获取更高功率,那么正向转换器是一个不错的选取。观念如图2所示。正在这里,变压器真正用作规范变压器。当电流流过低级的Q1时,次级也会变成电流。以是,变压器无需具备储能效率。实情上,反过来也是创设的。必需确保变压器永远正在Q1闭适时代放电,免得它正在几个周期后不测到达饱和。

  即使是竣工好像功率,正向转换器所需的变压器体积比反激式转换器所需的体积小。以是,纵使正在功率品级低于60 W时,正向转换器也格外适用。但存正在一个差池,即必需避免变压器线圈正在每个周期无心地存储电能,这应由图2中开合Q4和电容C C 的有源箝位布线竣工。其余,正向转换器凡是哀求正在输出端采用格外的电感L1。可是,如许之后,正在划一功率程度下,输出电压的纹波会比操纵反激式转换器时低。

  电源办理IC(比方来自ADI的ADP1074)供给了一个格外紧凑的正向转换器打算处理计划。当需求高于约60 W的功率程度时,平常会操纵这种构造。低于60 W时,遵循电途的繁复性和可竣工的效力,采用正向转换器也是比采用反激式转换器更好的选取。为了更简便地确定操纵哪种拓扑,倡导操纵免费电途模仿器LTspice模仿仿线所示为正在LTspice模仿境况下,ADP1074正向转换器电途的模仿仿真道理图。

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