多输出阻隔电源使用次级侧同步后置稳压器完结高功率

发表时间: 2025-02-15 15:20:59 作者: 行业新闻

  :本文介绍一个挑选是用新式的LT3710 规划后调理器完结多输出电压的阻隔

  许多通讯、服务器和其他使用领域都需求多输出电压的阻隔电源,可是对一切的输出电压都供给紧密调理是令电源规划工程师们头疼的事。一般的,规划者在每个辅佐输出端加一个线性调理器,但线性调理器的功率十分低,约束了它的低输出电流使用。另一个挑选是用一个降压转化器作为后调理器。这种办法有较好的功率,可是假如后调理器在初级输出端级联的话,电源需求一个更大的输出电感和电容,或许假如用多个副线圈的话将需求附加的整流器、电感和电容器。附加的电源转化级和元器件增加了传导损耗。另一个挑选是用磁扩大后调理器,它的功率很高,特别是对中低电流的使用,但在高电流使用中功率很低。并且,它的杂乱的安装和轻负载时的低沉理度使它不是一个完美的解决计划。一个较好的挑选是用新式的LT3710 规划后调理器。

  LT3710 操控器在多输出阻隔电源的准确调理使用方面具有简略、高功率等长处。

  LT3710 是一种带双N 通道MOSFET 驱动的同步下降沿开关调理操控器,它可直接由变压器的次级绕组生成一个准确稳压的次级输出,然后最大极限地减小了主级输出电感器和电容器尺度。LT3710 是一种带可编程电流维护和高达500KHz 转化频率的继续频率电压形式操控器。初级调理使它能很好地与不管电流形式仍是电压形式的首要输出操控回路一同作业。

  LT3710 根本功能模块浮薄一个用作反应调理的电压扩大器,一个与级开关脉冲同步的斜波发生器,一个带初级调理PWM 比较器,一个限流扩大器和高速MOSFET 驱动器。

  图1 给出了LT3710 的一个简略使用电路和首要波形图。首要输出功率级是一个前向变换器。LT3710 调理辅佐输出电压Vout2 。LT3710 电路看似一个同步转化器,除了输入是一个从副线圈变压器整流过来的脉冲电压。

  在一般的作业情况下,转化周期从t0 时间开端,即变压器的次级整流电压V1 的下降沿。触发一个斜波然后开端一个新的PWM 转化周期,封闭高电平MOSFET Q1( 操控开关),翻开低电平Q2(同步开关)。从t0 到t1,主转化器Qp 和LT3710 电路的操控开关都是“关”的。在t1 时间,变压器的次级整流电压V1 变高。在这一过程中(t1 到t2),主变换器的操控开关是“开”的,但LT3710 的操控开关坚持“关”。主操控电流Ip 等于反射的主输出电感的电流IL1/N ,其间N 是变压器原副线 坚持在零邻近,辅佐电感电流IL 流入Cout2 和经Vout2 流入负载。这种状况将继续到t2 时间,PWM 斜波信号与电压差错扩大器的输出Vaout 相穿插。高电平MOSFET Q1 翻开,低电平Q2 封闭。开关节点电压V2 被拉高到V1, 给辅佐电感充电。从t2 到t3,主转化器Qp 和LT3710 电路的操控开关都是“开”的。主开关电流Ip 是这段时期反射主输出电感电流和辅佐输出电感电流的总合(IL1+IL)/N 。这种状况在t3 时间完毕,此刻变压器的次级整流电压V1 变为零,下一个开关周期开端了。

  在t2 时间,当LT3710 的操控开关翻开时,主开关电流有一个跳变。即便峰值电流形式操控用于初级,初级调制也能消除环路的不稳定性。

  LT3710 的同步阈值大约为2.5V ,变压器次级整流的下降沿有必要每个周期都穿过该阈值。为了能够更好的确保正确同步,LT3710 内置振荡器频率应设置得比体系开关频率低一些。辅佐输出Vout2 的规模从0.8V 大到挨近主输出电压Vout1 。Vout2 可由D2Vsp 决议,其间Vsp 为次级电压Vin/N 的起伏,D2 为开关节点电压V2 的作业周期。 双输出阻隔双开关的向电源

  图2 所示为LT3710 的一种使用,一个双输出高效阻隔DC/DC 电源,输入电压规模36V~72V ,发生3.3V/10A 和1.8V/10A 两种输出。根本功率级拓扑结构是选用一个同步整流的双开关前向变换器。初级操控器用一个LT3781,它是一个内置MOSFET 驱动器的电流形式双开关前向操控器。在次级侧,一个同步整流操控器LTC1698 为主3.3V 输出供给电压反应,并为同步MOSFET 供给栅级驱动。主3.3V 电路的差错扩大输出流入光耦并接到初级LT3781 来完结主3.3V 的调理。辅1.8V 输出由LT3710 电路准确调理。

  一个脉冲工程平整变压器充任电源变压器。此变压器建立在一个带九匝主线圈、两匝副线圈、七匝辅佐线 芯上,辅线 侧供给电源。由于最大副线V,考虑到副电压过冲击的典型值为20%到30%,所以终究挑选30V 的MOSFET 。这种规划中,挑选Si7892DP N 通道MOSFET 是为了低RDS(ON) 、30V 的VDSS 额定值和热敏SO-8 封装的PowerPAKTM 。

  这一电路在开关频率230KHz 时供给1500V 的输入-输出阻隔。其他的特性浮薄初级开关操控、3.3V 输出时正负5%的次级补偿、输入过压维护、低压堵截和热堵截。悉数电路安装在规范的半英寸厚、半砖大的PC 板上。

  图3 显现了LT3710 后置稳压器在48V 输入、3.3V/10A 和1.8V/10A 输出时的输入电压、开关节点电压、电感电流波形。此电路的功率曲线V 输入和主输出、副输出满负荷负载时所测得的总功率为86%。

  图3 后置稳压器在48V 输入至3.3V/10A 和2.5V/10A 输出时的输入电压、开关节点电压、电感电流波形

  图4 图2 电路的功率-负载电流曲线 构成的推挽式变换器的简略电路 其他使用LT3710 的阻隔拓扑结构

  LT3710 的使用不只限于前向变换器拓扑结构,它还可用于降压型结构导出的单端或双端阻隔拓扑结构,比方推挽式、半桥和全桥转化器。图5 显现了用LT3710 构成的推挽式变换器的简略电路,初级操控器是一个LTC1922-1 同步相位调制操控器,次级用LT1431 和一个可用来反应输出信号驱动光耦合器的编程基准。次级MOSFET 能够由LT1693-1 驱动,它包括两个高速双N 通道MOSFET 驱动器。LT3710 调理辅佐输出。留意由于双端次级结构,LT3710 作业在主输出推挽转化器开关频率的两倍频率处。更高的开关频率意味着电感L2 和输出电容C2 能够更小些。图6 显现了LT3710 的全桥式使用。

  LT3710 是一种高效的次级同步后置稳压器操控器,在多输出阻隔电源中用来发生紧密调理的辅佐输出。LT3710 供给了一个简略、高效和节省空间的后调理计划,特别是在低电压/高电流的使用中