当反激转换器达到极限时

2021-01-07

对于需要電(diàn)隔离的電(diàn)源，反激转换器是其设计中的流行选择。但是，当需要更高的功率时，工程师将需要寻找替代方案。

出于各种原因，電(diàn)隔离電(diàn)源在许多(duō)应用(yòng)中使用(yòng)。在某些電(diàn)路中，出于安全考虑，必须进行電(diàn)流隔离。在其他(tā)電(diàn)路中，功能(néng)隔离用(yòng)于阻止对信号的任何干扰。

甲 電(diàn) 隔离 電(diàn)源 供给 被 典型地 设计 有(yǒu) 一个 回扫 转换器。这些调节器的设计非常简单。

图1示出了用(yòng)于这样的典型设计 一个 调节器 与 一个ADP1071回扫控制器。我们可(kě)以看到的是它' s ^一个反激式转换器，因為(wèi)该点不匹配起来上的变压器。利用(yòng)了一次侧電(diàn)源开关（ Q1 ）。另外，它需要次级侧整流電(diàn)路。这可(kě)以被执行以一个肖特基二极管，但对于更高 為(wèi)了提高效率，通常使用(yòng) 有(yǒu)源开关（图1中的Q2 ） 。相应的ADP1071控制器负责控制开关并為(wèi)反馈路径 FB提供電(diàn)流隔离。

虽然 反激式 转换器 是 非常 受欢迎的， 这个 拓扑 具有(yǒu) 实际 的限制。 所述 变压器 T1 在图1中未实际使用(yòng)的作為(wèi)一典型的变压器。当Q1处于导通状态时，没有(yǒu)電(diàn)流流过T1的次级绕组。初级侧電(diàn)流的能(néng)量几乎完全存储在变压器铁心中。

反激转换器将能(néng)量存储在变压器中，就像降压转换器将能(néng)量存储在扼流圈（電(diàn)感器）中一样。当Q1处于关断 状态， 一个 電(diàn)流 流 开发 上 的 次级 侧 的 T1。 这 提供 了输出電(diàn)容器C OUT和带能(néng)量的输出。这样的概念很(hěn)容易 实现，但是在更高的功率上存在固有(yǒu)的局限性。

变压器T1用(yòng)作能(néng)量存储元件。因此，该变压器也可(kě)以称為(wèi)耦合電(diàn)感器（扼流圈）。这要求变压器可(kě)以存储所需的能(néng)量。電(diàn)源的能(néng)量等级越高，变压器越大，价格越昂贵。在大多(duō)数应用(yòng)中，上限约為(wèi)60W 。

如果 一个 流電(diàn) 隔离的功率供应被需要用(yòng)于高功率，一个向前CON换器是一个合适的选择（图2） 。在这里，该变压器真正作為(wèi)一个经典的变压器。虽然当前的上流经Q1的初级侧，一个電(diàn)流流还开发上的次级侧。该变压器因而并不需要以提供 任何能(néng)量-存储容量。在事实上，然而，在相反的是真实的。它必须要确保的是该变压器的总排放中的关断时间的Q1所以说它不会在不经意间达到饱和后一个数周期。

2.该正向调节器（正向转换器）可(kě)以处理(lǐ)的功率最高约為(wèi)200W。

对于相同的功率，正激转换器可(kě)以使用(yòng)比反激转换器所需的变压器更小(xiǎo)的变压器。这使得正向转换器即使在低于60 W的功率水平下也可(kě)以使用(yòng)，并且非常实用(yòng)。一个缺点是，每个周期都必须释放变压器铁心的无用(yòng)能(néng)量，这是通过带开关Q4和電(diàn)容器的有(yǒu)源钳位布線(xiàn)实现的ç ç 在图2中。正激转换器通常在输出侧还需要一个额外的電(diàn)感器L1。但是，在相同的功率水平下，输出電(diàn)压的纹波也可(kě)能(néng)比反激式转换器低。

可(kě)以使用(yòng)電(diàn)源管理(lǐ)IC（例如ADP1074）设计正向转换器。该架构 通常使用(yòng) 时的功率電(diàn)平较高的比大约60 w ^是必需的。下面60 W，一个正向转换器可(kě)能(néng)也成為(wèi)一个更好的选择不是一个反激式转换器基于電(diàn)路的复杂性和可(kě)实现的效率。為(wèi)了简化对决定其拓扑结构来使用(yòng)，模拟用(yòng)的 建议使用(yòng)免费 電(diàn)路 仿真器LTspice。图3显示了LTspice仿真环境中ADP1074正激转换器電(diàn)路的仿真原理(lǐ)图。

3.带有(yǒu)在LTspice中仿真的ADP1074的電(diàn)路示例。