怎样设计一款隔离型、高频、推挽式 DC/DC 转换器

时间：12-04 来源：ADI 点击：

压由变压器副端电压 (V_SEC) 加上振铃电压尖峰组成。V_SEC 用等式 8 计算。不过，振铃电压尖峰难以预测，因为这取决于环路电阻、变压器的漏电感和整流器的结电容。作为一般法则，整流器电压额定值 (V_REC) 应该至少是变压器匝数比的 1.5 倍再乘以最高输入电压。因为跨桥式整流器连接了两个副端绕组，所以需要乘以系数 2，从而产生整流器电压额定值计算公式：

(8)

整流器的电流额定值 (I_REC) 应该大于负载电流。

当 V_IN(MAX) = 15.5V、N = 2、V_REC ≥ 93V、I_REC ≥ 200mA 时：一个 Central CMSH1-200HE (200V、 1A) 可以满足要求。

步骤 6：选择电感器 (L1、L2)

最小电感器值 (L_MIN) 由内部开关的峰值电流限制 (I_LIM) 设定，如等式 9 所示。

(9)

较大的电感产生较好的稳定性和较低的电压纹波，但是相应需要体积较大的器件。要确定最佳电感器值，需要同时考虑对输出噪声和解决方案体积的要求。

当 V_IN(MAX) = 15.5V、DC_MIN = 0.28、T_S = 1µs、N = 2、I_LIM = 1A、I_OUT1 = I_OUT2 = 200mA、L_MIN = 38.3µH 时：一个 Coilcraft XFL3012-393MEC (39.3µH) 可以满足要求，而且不会额外增大尺寸。

步骤 7：选择低压差线性稳压器 (U2、U3)

在输入电压达到最大值且无负载时，LDO 电压达到最大值，这时 V_SEC 等于 V_IN(MAX) · N。LDO 的电流额定值应该大于负载电流

当 V_IN(MAX) = 15.5V、N = 2 时，LDO 的电压额定值应该为 31V 和 -31V，分别用 LT3065 (45V、500mA) 和 LT3090 (-36V、400mA) 就可满足要求。

步骤 8：增加一个减振器 (C_S 和 R_S)

设计 RC 减振器 (图 1 中的 C_S 和 R_S) 的推荐方法如下：在没有减振器时，在 LT3999 开关关断时测量其 SWA 和 SWB 引脚的振铃，然后增加电容，开始时用 100pF 左右的电容，直到振铃周期延长 1.5 至 2 倍为止。

从周期变化可确定寄生电容值 (C_PAR)，再根据这个寄生电容值，就可在初始周期确定寄生电感 (L_PAR)。类似地，可以用数据表中的开关电容和变压器漏电感的值来估计初始值。

一旦知道了节点漏电容和漏电感的值，就可以给减振器电容增加一个串联电阻器，以分散功耗，并严格地衰减振铃。利用观察到的周期 (t_PERIOD 和 T_{PERIOD(SNUBBED)}) 和减振器电容求得最佳串联电阻的等式如下。参见 LT3748 数据表以获得更详细的信息。

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结果

图 3、4 和 5 的测得结果显示，通过图 1 中推挽式转换器的占空比控制，保持了 LDO 两端的 V_IN − V_OUT 之差很低，从而最大限度降低了功耗、抑制了温度上升。图 3 显示，在每 LDO 200mA 电流时，在整个 10V ~ 15V 输入电压范围内，V_DIFF 保持低于 2.5V。图 4 显示，在整个负载电流范围内，功耗一直保持很低。图 5 和图 6 显示了热量结果。