隔離型反激式轉(zhuǎn)換器廣泛用于汽車、工業(yè)、醫(yī)療和電信領域，在此類應用中電源必須具有可靠、易用、高電壓和隔離的特性，隔離型反激式轉(zhuǎn)換器必須隨著負載、電壓和溫度的變化提供卓越的穩(wěn)壓性能。LT8304-1 是一款隔離型、非光反激式轉(zhuǎn)換器，其專為高輸出電壓應用而優(yōu)化，可提供高達 1000 V 的輸出。



傳統(tǒng)上，穩(wěn)壓反饋環(huán)路需要一個體積龐大的高電壓分壓器連同光耦合器，前者用于直接檢測高輸出電壓，后者則用于穿過隔離勢壘傳回反饋信息。由于一個 1206 電阻器最多能承受 200 V（最大值）的高電壓，因而產(chǎn)生了尺寸龐大的電阻器解決方案。這樣一來，為了檢測 1000 V 的電壓，需要至少 6 個 1206 電阻器和一個小的底端電阻器。



從一個 4 V 至 28 V 輸入產(chǎn)生 1000 V/15 mA 輸出

LT8304-1 反激式轉(zhuǎn)換器設計采用的組件較少。圖 1 顯示一款完整的 4 V～28 V 輸入至 1000 V 輸出解決方案，其能夠支持 15 mA 負載。輸出電流能力 隨著輸入電壓的增加而提高，當輸入電壓高于 24 V 時可達到 13mA。由于 LT8304-1 可通過原邊波形檢測輸出電壓，因此無需配置大尺寸高電壓分壓器，也不必采用光耦合器。

 

有關 LT8304-1 周圍組件所承受之電壓和電流應力計算的說明，詳見 LT8304-1 的數(shù)據(jù)手冊。值得注意的是，這款 1000 V 解決方案采用了一個在副邊具有 3 個分離輸出繞組的變壓器。原邊至副邊匝數(shù)比為 1:10:10:10，而不是單副邊繞組 1:30 匝數(shù)比變壓器。1:10:10:10 變壓器使得輸出電壓應力可在 3 個高電壓輸出二極管和 3 個高電壓輸出電容器之間分擔。單個組件的電壓額定值只需為總電壓的 1/3，因而有利于獲得更多可供選擇的輸出二極管和輸出電容器。



圖 2 顯示這款峰值效率達到 90.5% 的反激式轉(zhuǎn)換器。即使未采用光耦合器，各種不同輸入電壓下的負載調(diào)節(jié)仍然很緊，精度通常為 2% 至 3%，如圖 3 所示。

 

 

從 4 V 至 18 V 輸入產(chǎn)生 800 V/10 mA 輸出

圖 4 顯示一款完整的 4 V～18 V 輸入至 800 V 輸出解決方案，其能夠提供高達 10 mA 的輸出電流。當輸入為 18 V 和負載電流為 10 mA 時，該反激式轉(zhuǎn)換器可實現(xiàn) 88.2% 的峰值效率。圖 5 顯示各種不同輸入電壓下的效率曲線；圖 6 顯示了卓越的負載調(diào)節(jié)性能。另外，該解決方案采用的組件較少。

 

 

結(jié)論

LT8304-1 是一款簡單易用的單片微功率隔離型反激式轉(zhuǎn)換器，專為高輸出電壓應用而優(yōu)化。通過直接從原邊反激式波形對隔離輸出電壓進行采樣，完整的解決方案可保持嚴緊的電壓調(diào)節(jié) — 既不需要輸出分壓器，也不需要光隔離器。



輸出電壓簡單地利用兩個外部電阻器和第三個任選的溫度補償電阻器進行設置。邊界模式操作造就了一款具卓越負載調(diào)節(jié)性能的小型磁性解決方案。一個 2 A、150 V DMOS 電源開關連同所有的高電壓電路和控制邏輯單元均集成在耐熱性能增強型 8 引腳 SO 封裝中。LT8304-1 在 3 V 至 100 V 的輸入電壓范圍內(nèi)工作，并可提供高達 24 W 的隔離輸出功率。



作者簡介

Zhijun (George) Qian 是 Analog Devices 公司的一名高級工程師。他負責各種非隔離型和隔離型轉(zhuǎn)換器的電源產(chǎn)品應用。他在浙江大學獲得學士和碩士學位，并在中佛羅里達大學獲得博士學位，所學專業(yè)均為電力電子。他于 2010 年加入凌力爾特（現(xiàn)隸屬 ADI）。聯(lián)系方式：zhijun.qian@analog.com

Michael Wu 是 Analog Devices 公司的一名產(chǎn)品應用工程師。他在電源部門工作，專攻隔離型和非隔離型 DC/DC 轉(zhuǎn)換器。他畢業(yè)于圣路易斯奧比斯波的加州理工州立大學電氣工程專業(yè)（獲得學士和碩士學位）。