LT?3748 是一款專門用于開關(guān)穩(wěn)壓控制器 旨在簡化隔離電源的設(shè)計 使用反激式拓撲。無第三個繞組或光隔離器 是必需的，因為 LT3748 檢測隔離輸出 電壓直接來自初級側(cè)反激波形。

設(shè)計反激式轉(zhuǎn)換器的一個挑戰(zhàn)是，與變壓器副邊輸出電壓有關(guān)的信息必須反饋給初級側(cè)的穩(wěn)壓器，以保持穩(wěn)壓。從歷史上看，跨越隔離柵的反饋是使用光隔離器或額外的變壓器繞組實現(xiàn)的，盡管這兩種方法都存在許多設(shè)計問題。光隔離器反饋電路增加了元件，增加了轉(zhuǎn)換器尺寸和成本。它們還會消耗功率，降低效率并使熱設(shè)計復(fù)雜化。光隔離器還由于動態(tài)響應(yīng)有限、固有非線性、單元間的典型變化以及隨時間的變化而難以精確調(diào)節(jié)輸出。通常的替代方案是增加一個額外的變壓器繞組，但這可能會引入其他問題，包括更大、更昂貴的磁性元件或有限的動態(tài)響應(yīng)。

相比之下，LT3748 通過檢查初級側(cè)反激式脈沖波形來推斷隔離輸出電壓。這樣，既不需要光隔離器，也不需要額外的變壓器繞組來維持穩(wěn)壓，輸出電壓很容易用兩個電阻器進行編程。

LT3748 具有一種邊界模式控制方法 （也稱為臨界導(dǎo)通模式），其中該器件在連續(xù)導(dǎo)通模式和非連續(xù)導(dǎo)通模式之間的邊界處工作，如圖 1 所示。由于邊界控制模式操作，當(dāng)次級電流約為零時，可以從變壓器初級電壓計算輸出電壓。這種方法無需外部電阻和電容即可改善負載調(diào)整率，典型線路和負載調(diào)整率優(yōu)于±5%，同時允許采用簡單緊湊的解決方案，如圖12中的30V、2W演示板所示。

圖1.在邊界模式下工作的基于 LT3748 的反激式轉(zhuǎn)換器的理想波形

圖2.無光耦合器30W設(shè)計，輸入范圍為18V至90V（實際尺寸）

輸出功率

由于 MOSFET 電源開關(guān)位于 LT3748 外部，因此最大輸出功率主要受外部組件的限制，而不是 LT3748。輸出功率限制可分為三類：電壓限制、電流限制和熱限制。反激式設(shè)計中的電壓限制主要是MOSFET開關(guān)的最大漏極至源極電壓和輸出二極管反向偏置額定值。在高功率應(yīng)用中，輸出功率傳輸?shù)碾娏飨拗仆ǔＪ艿阶儔浩黠柡碗娏鞯南拗?，盡管MOSFET開關(guān)和輸出二極管可能也需要額定為所需電流。在較低輸出電壓的反激式應(yīng)用中，輸出二極管的損耗主要影響著，隨著輸出電壓的增加，變壓器中的電阻和漏損越來越重要。

優(yōu)化的功能

LT3748 能夠利用其能夠提供 1.9A 平均輸出電流 （上升和下降） 的內(nèi)置柵極驅(qū)動器及其內(nèi)部 INTV 以高達 幾百 kHz 的頻率驅(qū)動絕大多數(shù)適當(dāng)?shù)?MOSFET抄送低壓差穩(wěn)壓器。此外，通過可編程軟啟動和欠壓鎖定，啟動得到良好控制。盡管 LT3748 采用緊湊的 MSOP-16 封裝，但已移除了 3 個引腳，以便為高電壓操作提供足夠的間距，如圖 <> 所示。

圖3.LT3748 采用 MSOP-16 封裝，其中去掉了 <> 個引腳以實現(xiàn)高電壓操作。

超速駕駛英視抄送帶第三繞組

LT3748 無需一個光耦合器或第三繞組即可提供卓越的輸出電壓調(diào)節(jié)，但對于某些具有高輸入電壓的應(yīng)用，額外的繞組可以提高整體系統(tǒng)效率，尤其是在較輕的負載下。第三個繞組應(yīng)設(shè)計為輸出高于7.2V但不超過20V的電壓。在超過 15W 的典型應(yīng)用中，過驅(qū)動 INTV抄送PIN 在最大負載下可將效率提高幾個百分點，在輕負載下可將效率提高 10% 以上。圖4顯示了圖5中電路在連接和未連接第三個繞組時的效率。

圖4.圖3748中LT5應(yīng)用的效率（帶和不帶第三個繞組）

過流保護

LT3748 具有一個內(nèi)部門限，用于檢測 R 中的電流何時意義電阻器超出編程范圍，以便在系統(tǒng)故障時保護外部設(shè)備。當(dāng)感性輸出短路導(dǎo)致輸出電壓降至零以下或超過變壓器飽和電流時，可能會發(fā)生這種情況。無論原因如何，當(dāng) SENSE 引腳上的電壓超過 ~130mV 或比 R 中的編程最大電流限值高 30% 時意義電阻—SS 引腳復(fù)位，從而停止開關(guān)操作。一旦軟啟動電容再充電并達到軟啟動門限，開關(guān)將在最小電流限值處恢復(fù)。在輸出短路情況下，反射輸出電壓加上正向二極管壓降大于零，LT3748 正常工作，并且沒有外部組件受到任何應(yīng)力。

高溫操作

LT3748 可提供 E、I 和 H 等級，專為在寬溫度范圍內(nèi)實現(xiàn)卓越的性能而設(shè)計。除了內(nèi)部的 INTV抄送穩(wěn)壓器，LT3748 即使在高輸入電壓下消耗的功率也非常小，因此熱性能的限制幾乎完全在于外部組件，這些組件可根據(jù)需要正確調(diào)整尺寸或冷卻。

12V， 3A 輸出，來自 18V–90V 輸入

圖5所示為將寬輸入范圍高效轉(zhuǎn)換為12V輸出的應(yīng)用。由于 LT3748 能夠在其輸入端處理高達 100V 的電壓，因此在線路電壓和控制器之間不需要額外的接口電路。只需一個簡單的 RC 緩沖器即可保護 200V Si7450 MOSFET 在整個線路和負載范圍內(nèi)免受過大電壓的影響。雖然通常連接第三個繞組以提高較輕負載下的效率，但所有調(diào)節(jié)都是在初級繞組上完成的——沒有第三個繞組的變壓器在較低輸入電壓和高輸出負載下的效率幾乎相同。

圖5.圖2所示的轉(zhuǎn)換器原理圖。該轉(zhuǎn)換器采用 18V 至 90V 輸入，并在 2V 時產(chǎn)生 5.12A 輸出。

用于汽車應(yīng)用的IGBT控制器電源

LT3748 能夠輕松產(chǎn)生多個隔離電源，為采用電動或混合動力電動汽車中的高電池電壓驅(qū)動同步電機的 IGBT 供電，如圖 6 所示。最大 V 為 150V 的 MOSFETDS選擇，以便任何緩沖電路都是可選的，并且遲滯UVLO閾值設(shè)置為在V時開始切換在等于 10V，同時允許 V在切換時下降至8V。

圖6.用于混合動力和電動汽車應(yīng)用的IGBT控制器電源

用于遠程傳感器的高輸出電壓

反激式拓撲通常是產(chǎn)生高壓隔離輸出的唯一方法，用于長電纜敷設(shè)或為接口設(shè)備供電。圖7顯示了這種應(yīng)用的典型應(yīng)用，具有互補的300V輸出。對于此應(yīng)用中的低功率水平，現(xiàn)成的EP13變壓器綽綽有余，并保持較小的整體解決方案尺寸。

圖7.±300V隔離式反激式轉(zhuǎn)換器

結(jié)論

LT3748 通過使用一種初級側(cè)檢測、邊界模式控制方案簡化了隔離式反激式轉(zhuǎn)換器的設(shè)計，該方案免除了增設(shè)光耦合器及其相關(guān)電路的需要。LT3748 還具有寬輸入范圍、低內(nèi)部功耗、一個 1.9A 柵極驅(qū)動器和用戶可編程保護功能，這些功能進一步簡化了設(shè)計并增加了其多功能性。

審核編輯：郭婷