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高性能隔离式电源设计方案

时间:10-13 来源:互联网 点击:

的积累。在复位周期中,当有源箝位 POS 接通时,通过一个与该 POS 源极串联的检测电阻器直接测量和限制励磁电流,如图 3 所示。

  

  图 3:监视变压器磁通量密度

  AIN TRANSFORER:主变压器

  PRIARY SWITCH NOS: NOS 主开关

  ACTIVE CLAP POS:有源箝位 POS

  当 POS 断开且 NOS 主开关接通时,LTC3765 基于在 RUN 引脚上检测到的输入电压以及由 RCORE 与地之间的电阻器定制的变压器磁芯参数,在内部产生一个准确的励磁电流副本。然后在接通时,由这个准确的内部副本限制该励磁电流。与以前的方法不同,Direct Flux Liit 直接监视所积累的磁通量,并在提供最快的瞬态响应的同时,确保变压器不会饱和。这种方法还允许转换器干净启动,进入预偏置输出 (例如电池充电器),并在出现瞬间电压差后重新启动 (无盲区软停止)。

  自启动

  LTC3766与LTC3765一起使用,以运用副端控制建立一个自启动正向转换器。因为最初在副端没有偏置电压可用,所以LTC3765必须在主端以开环方式管理启动。当在主端首次加电时,LTC3765运用其自己内部的振荡器开始开环软启动。通过运用从0%到70% 逐渐增大的占空比来开关主端的主OSFET,以向副端供电,该占空比是由SSFLT引脚电压的上升速率控制的。在副端,偏置电压可以直接从主输出得到,或者通过峰值充电或其他简单电路从变压器副端得到。当 LTC3766有足够的电压来满足其启动要求时,该器件就通过一个纤巧的脉冲变压器向LTC3765提供占空比信息。

  LTC3765检测这个信号,并将对栅极驱动器的控制任务转交给 LTC3766,而 LTC3766则继续进行输出电压的软启动。典型情况下,当输出电压小于其最终值一半时,发生这种从主端到副端的切换。之后,LTC3765断开线性稳压器,并通过一个内置整流器,从脉冲变压器处为主端OSFET取得偏置电源。

  运行控制和软启动

  LTC3766 的接通/断开主控制功能由RUN引脚完成。该引脚具备精确的门限,且该门限具备内部和外部可调迟滞。这个引脚可用来监视副端偏置电压或主输出电压,因此可控制在哪一点上进行从主端到副端的切换。或者,该引脚还可以直接由控制信号驱动。

  当 RUN 引脚为高电平、在 VIN 和 VCC 引脚上有足够的电压以及在 SW 引脚上检测到开关动作时,LTC3766 就开始顺序软启动。请注意,LTC3766 在启动顺序软启动之前,必须在 SW 引脚上检测到开关动作,以确保 LTC3765 已经准备好进行控制任务的切换。顺序软启动开始时,首先测量 FB 引脚上的电压,然后将软启动电容器电压快速预设定为与输出电压相同。这么做是为了在控制任务从主端转移至副端时,输出电压平滑地斜坡上升,并避免任何不必要的启动延迟。一旦软启动电容器上的电压达到合适的值,LTC3766 就通过脉冲变压器发出一个简短的脉冲序列,以锁定与 LTC3765 之间的通信。从这一点开始,LTC3766 承担主端 OSFET 的控制任务,同时软启动电容器仍继续充电至满电压。请注意,软启动电压用来限制误差放大器基准的有效值。在副端软启动间隔期间,这种方法保持对输出电压的闭环控制。

  电流限制和其他保护功能

  在大多数 DC/DC 转换器中,都会提供电流限制,以在输出过载情况下保护电源组件。通常情况下,这种电流限制不是很准确,而且最大输出电流变化可能超过输入和输出电压变化的 50%.当需要准确的电流限制时 (例如在电池充电应用中),常常使用一个单独的放大器来建立慢速反馈环路,以在预定最大值附近调节电流。因为这个环路是慢速的,以确保稳定性,所以该环路还允许瞬间流过非常大的输出电流,而在有些系统中,这也许是不可接受的。

  LTC3766 实现了一种独特的平均电流限制电路,该电路快速、准确且易于使用。该电路不是使用一个慢速电流限制放大器,而是监视输入和输出电流以及输出电压或电源电压,并进行快速和逐周期的纠正,以保持平均输出电流实质上是恒定的。图 4 说明了LTC3765/LTC3766应用电路处于电流限制状态下的典型性能。请注意,这种电流限制能力非常适用于电池充电应用。

  

  图 4:典型的电流限制性能

  OUTPUT VOLTAGE:输出电压

  LOAD CURRENT:负载电流

  除了Direct Flux Liit和平均电流限制,LTC3765/LTC3766芯片组还提供多种额外的保护功能。这些功能包括:面向同步开关的可调反向电流保护、输出过压保护和过热保护,这些保护功能相结合,即使在最严酷的应用环境中,也可确保电源的可靠性和坚固性。

  结论

最近在技术、设计简化、仿真、成本节省以及对组件采购的全面控制方面均取得了进步,因此隔离式 DC/DC 转换器用户正在放弃现成有售的

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