1000V輸出、無光、隔離式反激式轉(zhuǎn)換器

作者：Zhijun (George) Qian and Michael Wu

隔離式反激式轉(zhuǎn)換器用于汽車、工業(yè)、醫(yī)療和電信應(yīng)用，在這些應(yīng)用中，電源必須可靠、易于使用、高壓和隔離，并且必須在整個負(fù)載、線路和溫度范圍內(nèi)提供出色的調(diào)節(jié)。LT8304-1是一款隔離式無光反激式轉(zhuǎn)換器，針對高輸出電壓應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化，可提供高達(dá)1000 V的輸出。

傳統(tǒng)上，調(diào)節(jié)反饋環(huán)路需要一個笨重的高壓分壓器來直接檢測高輸出電壓，同時需要光耦合器通過隔離柵將反饋信息傳回去。之所以采用笨重的電阻解決方案，是因?yàn)?1206 電阻器最多可以處理 200 V。因此，要檢測1000 V，至少需要六個1206電阻，外加一個小的底部電阻。

1000 V/15 mA 輸出，4 V 至 28 V 輸入

LT8304-1 反激式轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)具有組件數(shù)量少的特點(diǎn)。圖1顯示了一個完整的4 V至28 V輸入至1000 V輸出解決方案，能夠支持15 mA負(fù)載。輸出電流能力隨輸入電壓的增加而增加，當(dāng)輸入電壓大于24 V時達(dá)到13 mA。LT8304-1 能夠通過初級側(cè)波形檢測輸出電壓，從而免除了增設(shè)笨重的高分壓器的需求，并且無需光耦合器。

圖1.完整的1000 V/15 mA隔離反激式轉(zhuǎn)換器，輸入電壓為4 V至28 V。

LT8304-1 數(shù)據(jù)手冊中詳細(xì)介紹了計(jì)算 LT8304-1 周圍組件上的電壓和電流應(yīng)力的指南。值得注意的是，這種1000 V解決方案使用在次級側(cè)具有三個分離輸出繞組的變壓器。初級側(cè)與次級側(cè)匝數(shù)比為1：10：10：10，而不是單次級繞組1：30變壓器。1：10：10：10變壓器可將輸出電壓應(yīng)力在三個高壓輸出二極管和三個高壓輸出電容器之間分配。單個組件的額定電壓僅為總電壓的1/3，這為輸出二極管和輸出電容器的選擇提供了更多選擇。

圖2顯示該反激式轉(zhuǎn)換器達(dá)到90.5%的峰值效率。即使沒有光耦合器，各種輸入電壓下的負(fù)載調(diào)整率仍然很嚴(yán)格，通常為2%至3%，如圖3所示。

圖2.圖1在不同輸入電壓下的效率。

圖3.圖1所示的負(fù)載調(diào)節(jié)，在不同的輸入電壓下。

800 V/10 mA 輸出，4 V 至 18 V 輸入

圖4顯示了一個完整的4 V至18 V輸入至800 V輸出解決方案，能夠提供高達(dá)10 mA的輸出電流。當(dāng)輸入為18 V且負(fù)載電流為10 mA時，該反激式轉(zhuǎn)換器可實(shí)現(xiàn)88.2%的峰值效率。圖5顯示了不同輸入電壓下的效率曲線;圖6顯示了出色的負(fù)載調(diào)整率。該解決方案還具有組件數(shù)量少的特點(diǎn)。

圖4.完整的800 V/10 mA隔離反激式轉(zhuǎn)換器，輸入電壓為4 V至18 V。

圖5.圖4所示解決方案在不同輸入電壓下的效率。

圖6.圖4所示解決方案在不同輸入電壓下的負(fù)載調(diào)節(jié)。

結(jié)論

LT?8304-1 是一款易于使用的單片式微功率隔離式反激式轉(zhuǎn)換器，專為高輸出電壓應(yīng)用而優(yōu)化。通過直接從初級側(cè)反激式波形對隔離輸出電壓進(jìn)行采樣，完整的解決方案可以保持嚴(yán)格的穩(wěn)壓，既不需要輸出電壓分壓器，也不需要光隔離器。

輸出電壓可簡單地利用兩個外部電阻器和第三個可選溫度補(bǔ)償電阻器進(jìn)行設(shè)置。邊界模式操作可實(shí)現(xiàn)具有出色負(fù)載調(diào)節(jié)的小型磁性解決方案。2 A、150 V DMOS電源開關(guān)以及所有高壓電路和控制邏輯集成在耐熱增強(qiáng)型8引腳SO封裝中。LT8304-1在3 V至100 V的輸入電壓范圍內(nèi)工作，并提供高達(dá)24 W的隔離輸出功率。

審核編輯：郭婷