反激式控制器免除了光耦合器并简化了设计

加的变压器绕组会增加变压器的尺寸和成本。

LT3748 通过检测变压器主端上的输出电压免除了增设一个光耦合器或附加变压器绕组的需要。如图 2 所示，输出电压可在功率晶体管关断期间的主端开关节点波形上准确地测量，其中的 N 为变压器的匝数比，VIN 为输入电压，而 VC 为最大箝位电压。

图 2：典型的开关节点波形

边界模式操作缩减了转换器尺寸并改善了调节性能
边界模式控制是一种可变频率电流模式开关方案。当内部电源开关接通时；变压器电流增加，直至达到其预设电流限值设定点为止。SW 引脚上的电压上升至 “输出电压 / 变压器副端-主端匝数比” + “输入电压”。当流过二极管的副端电流减小至零时，SW 引脚电压下降至低于 VIN。内部 DCM 比较器检测到这一情况并重新接通开关，从而重复该循环。

边界模式在每个周期的末端使副端电流归零，因而使得寄生阻性压降不会引起负载调节误差。此外，主端反激式开关始终在零电流时接通，而且输出二极管没有反向恢复损耗。功率损失的这种减少使得反激式转换器能够在一个较高的开关频率下运作，这反过来又缩减了变压器的尺寸 (相比于较低频率的替代设计方案)。图 3 示出了 SW 电压和电流以及输出二极管中的电流。

图 3：边界模式中的反激式转换器波形

由于始终在二极管电流零交叉点上进行反射输出电压的采样，因此负载调节性能在边界模式操作中得到了大幅度的改善。LT3748 通常可提供 ±3% 的负载调节。

变压器的选择和设计考虑因素
就 LT3748 的成功应用而言，变压器的规格和设计可能是最为关键的部分了。除了处理高频隔离型电源变压器设计的常见注意事项 (实现低漏电感和紧密耦合) 之外，还必须严格控制变压器的匝数比。由于变压器副端上的电压是由主端上的采样电压推知的，因此必须严格控制匝数比以确保获得一致的输出电压。各变压器之间 ±5% 的匝数比容差有可能在输出电压中产生超过 ±5% 的变化。幸运的是，大多数磁性元件制造商都能够保证 ±1% 或更好的匝数比容差指标。

凌力尔特公司与主要的磁性元件制造商进行了合作，以生产供 LT3748 使用的预设计型反激式变压器。表 1 是一张缩略表，罗列了一些推荐使用的市售变压器，制造商为 Wurth Electronics 和 Pulse Engineering 公司。完整列表请见 LT3748 产品手册。这些变压器一般能够承受 1500VAC 的主端至副端击穿电压 (持续时间为一分钟)。也可以使用击穿电压更高的变压器和定制变压器。

表 1：LT3748 采用的市售变压器

另外，凌力尔特还提供了名为 “LTspice” 的免费仿真软件，该软件可从我们的网站下载。LT3748 可以采用表 1 中所列的任意变压器来建模，能够产生非常逼真的仿真结果，有助于简化此类转换器的设计。仿真电路包含的信息有：电路启动的方式、其在不同输入电压条件下对于负载阶跃的反应、以及共模电流在不同的情况下是怎样流动的。借助该软件，可以很容易地完成设计变更并了解相关的变更对于其电路性能的影响。

变压器漏电感
在电源开关断开之后，变压器主端或副端上的漏电感会在主端上引发一个电压尖峰。在必须消耗更多储能的较高负载电流条件下，该电压尖峰将变得愈发突出。通过变压器绕组的紧密耦合可以最大限度地减小漏电感，并可通过读出一个变压器绕组上的电感 (使其他绕组短路) 来测量漏电感。

下面图 4 中示出的简单 RCD (电阻器、电容器和二极管) 箝位电路可防止漏电感尖峰超过功率器件的击穿电压。所有的 LT3748 应用电路中都包括此电路，而肖特基二极管则因其快速接通时间而常常成为吸振器的最佳选择。

图 4：RCD 箝位电路

图 5 示出了一款采用 LT3748 的演示电路板。该电路可接受一个范围从 22V 至 75V 的输入电压，并在高达 2.5A 的电流条件下产生一个隔离型 12V 输出。

图 5：LT3748 应用电路的照片 (尺寸：38mm x 19mm x 9.5mm)

结论
尽管隔离型反激式转换器的设计对于设计工程师来说并不简单；但是除了采用模块或复杂的分立式实现方案之外，如今我们有了一种替代方案。基于 LT3748 的电路无需光耦合器、副端基准电压和电源变压器的附加第三绕组，因而显著地简化了隔离型反激式转换器的设计。该器件保持了主端至副端隔离 (只有一部分横跨隔离势垒)。容易购置的市售变压器避免了采用定制变压器的需要。LT3748 具有一个 5V 至 100V 的工作输入电压范围，并能够提供高达 50W 左右的连续输出功率，从而使其成为众多电信、数据通信和工业应用的合适之选。