隔離式電源設(shè)計(jì)，什么時(shí)候用 Fly-Buck 最好？

有很多應(yīng)用都需要偏置電軌，而且這些電軌必須與主電源隔離。工程師一直使用各種方案生成這些電軌，包括反激式轉(zhuǎn)換器、帶變壓器的低側(cè)或推挽式驅(qū)動(dòng)器、隔離式模塊或者專有集成型解決方案等。Fly-Buck? 轉(zhuǎn)換器（或隔離式降壓轉(zhuǎn)換器）正日益成為深受歡迎的低功耗隔離式偏置解決方案，這主要得益于其簡(jiǎn)便性、易用性、低組件數(shù)，以及TI LM5017 系列部件等寬泛 Vin 集成型穩(wěn)壓器的提供?？蛻襞c現(xiàn)場(chǎng)工程師經(jīng)常會(huì)問，為什么他們需要選擇 Fly-Buck 解決方案，而不繼續(xù)使用反激式解決方案。為了回答這個(gè)問題，我需要換個(gè)問法：“Fly-Buck 解決方案何時(shí)更好？”本博客會(huì)確定一些應(yīng)用屬性，只要這些屬性一出現(xiàn)，F(xiàn)ly-Buck 就會(huì)變得更具吸引力。

圖1. 隔離式轉(zhuǎn)換器（拓?fù)渑c電源）

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低功耗（10W、5W、2.5W、1W）隔離式電軌

Fly-Buck 轉(zhuǎn)換器可工作在不同功率級(jí)下，這取決于輸入電壓、FET 的 RDSON、繞組電阻以及耦合線圈漏電等。但在較低功率級(jí)下，它自然會(huì)帶來比反激式更簡(jiǎn)單的解決方案，因?yàn)榧闪?FET，而且沒有隔離式反饋環(huán)路。最高級(jí)的解決方案一直都處于不足 5W 的電源下，其中二次反饋反激的復(fù)雜性不可調(diào)節(jié)。請(qǐng)參見上圖 1。

多個(gè)隔離式和／或非隔離式輸出

Fly-Buck 轉(zhuǎn)換器無需光學(xué)耦合器反饋電路，即可提供良好的交叉穩(wěn)壓。由于光學(xué)式反饋只對(duì)一個(gè)隔離式輸出起作用，因此當(dāng)存在多個(gè)輸出時(shí)，專用反饋環(huán)路的優(yōu)勢(shì)也就變得不那么重要了。

Fly-Buck 轉(zhuǎn)換器不需要任何附加成本就能提供一次非隔離式降壓輸出。因此，它可為同時(shí)需要隔離式和非隔離式輸出的應(yīng)用帶來更簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)。

± 5% 的穩(wěn)壓

Fly-Buck 可獲得一次側(cè)穩(wěn)壓，因此最適合用不需要極高精度隔離式輸出穩(wěn)壓的應(yīng)用。MOSFET 或 IGBT 柵極驅(qū)動(dòng)器電路就屬于這種類別。

不過，使用二次穩(wěn)壓器可實(shí)現(xiàn)更好的穩(wěn)壓。此外，該拓?fù)溥€適合隔離式輸出允許 5-10% 變量并有多個(gè)二次穩(wěn)壓器將電壓降低至特定負(fù)載電壓的應(yīng)用。

寬泛Vin 軌

涉及推挽式或者驅(qū)動(dòng)器-變壓器組合的分立式設(shè)計(jì)通常需要一款穩(wěn)壓的一次側(cè)電軌來生成穩(wěn)定的二次電軌。LM5017 系列 Fly-Buck 穩(wěn)壓器可在高達(dá) 100V 的寬泛電軌下工作。

因此，在回答“何時(shí)使用 Fly-Buck 解決方案更好？”這個(gè)問題時(shí)，需要考慮功率級(jí)、輸出電軌數(shù)量、穩(wěn)壓目標(biāo)和輸入電壓范圍后再做決定。

參考資料

1. TI“設(shè)計(jì)隔離式降壓(Fly-Buck) 轉(zhuǎn)換器”