一款適合隔離式電源的使用簡單、組件數量少和高效率的解決方案

非同步反激式拓撲廣泛地應用于隔離式電源，從 1W 以下到幾十瓦的功率級均在其列。凌力爾特無需光耦合器的隔離反激式轉換器系列通過運用專有的主端檢測 （其無需借助光耦合器或變壓器第三繞組來實現輸出調節(jié)），極大地簡化了隔離型電源設計。新推出的 LT8300 是該系列中的首款低功率器件，其顯著地改善了輕負載效率，并把無負載輸入待機電流減小至大約 200μA。

LT8300 可在 6V 至 100V 的輸入電壓范圍內運作，并提供高達 2W 的隔離輸出功率。150V 集成型 DMOS 電源開關免除了在大多數應用中增設一個減振器的需要。通過直接從主端反激式波形對隔離輸出電壓進行采樣，LT8300 無需借助光耦合器或變壓器第三繞組來實現穩(wěn)壓。輸出電壓利用單個外部電阻器設定。

內部環(huán)路補償和軟起動功能進一步減少外部組件數目。由于在重負載時執(zhí)行邊界模式操作，因而允許使用小的磁性元件并可實現卓越的負載調節(jié)性能。低紋波突發(fā)模式 （Burst Mode?） 操作能在輕負載條件下保持高效率，同時最大限度地降低輸出電壓紋波。所有這些特性都整合在一個 5 引腳 TSOT-23 封裝中 （圖 1），該封裝具有符合 IPC-2221 標準要求的高電壓引腳間距。

圖 1：LT8300 采用 5 引腳 TSOT-23 封裝 （此封裝在引腳 4 和 5 之間提供了高電壓引腳間距）。

性能和簡單性

如圖 2 所示，一款完整隔離反激式解決方案的占板面積不到 1 x 1/2 英寸。圖 3 示出了 LT8300 的一種典型應用，即采用一個 36V 至 72V 輸入產生一個 5V 隔離輸出。該解決方案只需要 5 個外部組件 （輸入電容器、輸出電容器、變壓器、反饋電阻器和輸出二極管） 和 2 個任選的欠壓閉鎖電阻器。

圖 2：在標準演示電路板 DC1825A 中，LT8300 隔離反激式轉換器解決方案的尺寸小于 1 英寸 x 1/2 英寸

圖 3：采用一個 36V 至 72V 輸入的 5V/300mA 微功率隔離反激式轉換器

雖然 LT8300 簡化了隔離反激式轉換器設計，但它仍可提供出色的性能。圖 4 示出了圖 3 中 5V 應用電路的功率效率 （峰值達 85%）。圖 5 給出了圖 3 所示之 5V 應用電路的負載和電壓調節(jié)性能 （±0.5%）。圖 6 和圖 7 則分別示出了其 50mA 至 250mA 負載階躍瞬變和 1mA 阻性負載啟動波形。

圖 4：圖 3 所示 5V 應用電路的功率效率

圖 5：圖 3 所示 5V 應用電路的輸出負載和電壓調節(jié)性能

圖 6：圖 3 所示 5V 應用電路的 50mA 至 250mA 負載階躍瞬變波形

圖 7：圖 3 所示 5V 應用電路的 1mA 阻性負載啟動波形

后置穩(wěn)壓器消除了輸出溫度偏差

典型 LT8300 應用的輸出電壓可表達為：

VOUT 計算公式的第一項與溫度無關，但輸出二極管正向電壓 VF 具有一個很大的負溫度系數 （-1mV/°C 至 -2mV/°C）。在整個溫度范圍內，這樣一個負溫度系數將在輸出端上產生大約 200mV 至 300mV 的電壓變化。

對于相對較高的電壓輸出 （比方說 12V 和 24V），輸出二極管溫度系數對輸出電壓調節(jié)的影響可以忽略不計。但是就較低的電壓輸出 （例如 3.3V 和 5V） 而言，輸出二極管溫度系數對于輸出電壓調節(jié)的影響幅度將增加 2% 至 5%。

對于那些要求在整個溫度范圍內實現嚴格輸出電壓調節(jié)的設計，可增設一個微功率低壓差線性穩(wěn)壓器以對 LT8300 輸出進行后置穩(wěn)壓。應將 LT8300 設置在略高于“調節(jié)電壓 + LDO 壓差電壓”。

圖 8 示出了將 LT8300 與一個 LT3009-3.3 后置穩(wěn)壓器相組合，以采用 18V 至 32V 輸入產生一個 3.3V/20mA 隔離輸出的情形。如圖 9 所示，無負載輸入待機電流小于 250μA，這與 DEF-STAN61-5 標準的要求是相符的。