簡化100V寬輸入電壓電源轉換

當需要執(zhí)行降壓電源轉換時，開關穩(wěn)壓器是一種高效設備。得益于新的應用，針對這些產品，寬輸入電壓（VIN）空間（TI認為其> 30V）的使用范圍越來越廣。

圖1所示為具有寬VIN的主要應用，以及它們的標稱總線工作電壓范圍和DC / DC轉換器將看到的瞬態(tài)范圍。在這些應用中，用于汽車和高槽電池應用（如電動自行車、GPS跟蹤器和無人機）的48V電池的問世使得對高達48V寬VIN的需求不斷增長。 > 48V空間要求DC/DC轉換器承受由負載突降、雷擊和電動機的反電勢等原因導致的高達100V的瞬態(tài)，同時仍調節(jié)12V和5V輸出

圖1：應用的工作電壓范圍

設計人員傳統(tǒng)上通過在前端設置鉗位電路來處理這些瞬變，使得轉換器觀察不到尖峰。圖2所示為汽車系統(tǒng)示例，其中前端電路向設計添加了十多個組件。所有這些組件相加即為額外成本和空間。此外，隨著電壓升高，諸如二極管和電容器的關鍵部件的額定值也增加，這會導致成本呈指數增加。

TI的寬VIN型直流/直流Fly-Buck?轉換器系列，可在高達100VDC的電壓下運行，避免了這些問題的發(fā)生。

圖2：汽車系統(tǒng)的鉗位電路

圖3所示為TI的寬VIN恒定導通時間（COT）降壓轉換器產品組合。這些轉換器不僅消除了鉗位電路，而且COT架構進一步簡化了設計，因為它不需要補償，可以保持高的降壓比，從而消除中間軌。非同步LM5007和LM5009在電子電表和電動工具中很流行，而低電流同步器件如LM5017、LM5018和LM5019在伺服驅動器空間中很受歡迎。

您可以配置TI的LM5017、LM5018和LM5019同步轉換器用于隔離偏置電源，使得這些部件成為放大器偏置、絕緣柵雙極晶體管（IGBT）偏置和通信偏置（如RS-485）的最佳選擇。優(yōu)點是Fly-Buck?拓撲無需任何諸如光耦合器和變壓器輔助繞組的次級反饋電路。

為了滿足100V轉換器（帶電機驅動器和GPS跟蹤器）的更高電流需求，LM5161具有100V輸入電壓范圍和1A電流范圍。它也是TI首款具有AECQ-100認證的100V穩(wěn)壓器，使其可用于48V汽車應用。

傳統(tǒng)上講，100V設備被開發(fā)用于電信應用中，但是現(xiàn)在也正用于汽車和多單元電池應用。雖然48V汽車和高槽電池空間仍在出現(xiàn)，但如同每個技術趨勢一樣，功率密度必然隨著應用的成熟而增加。因此，由于尺寸限制，在前端上并入鉗位電路將更具挑戰(zhàn)性，而具有如LM5161較高電流能力的高電壓轉換器將發(fā)現(xiàn)更多使用情形。

審核編輯：郭婷