1000V輸出、無光、隔離式反激式轉(zhuǎn)換器

作者：Zhijun (George) Qian and Michael Wu

隔離式反激式轉(zhuǎn)換器用于汽車、工業(yè)、醫(yī)療和電信應(yīng)用，在這些應(yīng)用中，電源必須可靠、易于使用、高壓和隔離，并且必須在整個負載、線路和溫度范圍內(nèi)提供出色的調(diào)節(jié)。LT8304-1是一款隔離式無光反激式轉(zhuǎn)換器，針對高輸出電壓應(yīng)用進行了優(yōu)化，可提供高達1000 V的輸出。

傳統(tǒng)上，調(diào)節(jié)反饋環(huán)路需要一個笨重的高壓分壓器來直接檢測高輸出電壓，同時需要光耦合器通過隔離柵將反饋信息傳回去。之所以采用笨重的電阻解決方案，是因為 1206 電阻器最多可以處理 200 V。因此，要檢測1000 V，至少需要六個1206電阻，外加一個小的底部電阻。

1000 V/15 mA 輸出，4 V 至 28 V 輸入

LT8304-1 反激式轉(zhuǎn)換器設(shè)計具有組件數(shù)量少的特點。圖1顯示了一個完整的4 V至28 V輸入至1000 V輸出解決方案，能夠支持15 mA負載。輸出電流能力隨輸入電壓的增加而增加，當輸入電壓大于24 V時達到13 mA。LT8304-1 能夠通過初級側(cè)波形檢測輸出電壓，從而免除了增設(shè)笨重的高分壓器的需求，并且無需光耦合器。

圖1.完整的1000 V/15 mA隔離反激式轉(zhuǎn)換器，輸入電壓為4 V至28 V。

LT8304-1 數(shù)據(jù)手冊中詳細介紹了計算 LT8304-1 周圍組件上的電壓和電流應(yīng)力的指南。值得注意的是，這種1000 V解決方案使用在次級側(cè)具有三個分離輸出繞組的變壓器。初級側(cè)與次級側(cè)匝數(shù)比為1：10：10：10，而不是單次級繞組1：30變壓器。1：10：10：10變壓器可將輸出電壓應(yīng)力在三個高壓輸出二極管和三個高壓輸出電容器之間分配。單個組件的額定電壓僅為總電壓的1/3，這為輸出二極管和輸出電容器的選擇提供了更多選擇。

圖2顯示該反激式轉(zhuǎn)換器達到90.5%的峰值效率。即使沒有光耦合器，各種輸入電壓下的負載調(diào)整率仍然很嚴格，通常為2%至3%，如圖3所示。

圖2.圖1在不同輸入電壓下的效率。

圖3.圖1所示的負載調(diào)節(jié)，在不同的輸入電壓下。

800 V/10 mA 輸出，4 V 至 18 V 輸入

圖4顯示了一個完整的4 V至18 V輸入至800 V輸出解決方案，能夠提供高達10 mA的輸出電流。當輸入為18 V且負載電流為10 mA時，該反激式轉(zhuǎn)換器可實現(xiàn)88.2%的峰值效率。圖5顯示了不同輸入電壓下的效率曲線;圖6顯示了出色的負載調(diào)整率。該解決方案還具有組件數(shù)量少的特點。

圖4.完整的800 V/10 mA隔離反激式轉(zhuǎn)換器，輸入電壓為4 V至18 V。

圖5.圖4所示解決方案在不同輸入電壓下的效率。

圖6.圖4所示解決方案在不同輸入電壓下的負載調(diào)節(jié)。

結(jié)論

LT?8304-1 是一款易于使用的單片式微功率隔離式反激式轉(zhuǎn)換器，專為高輸出電壓應(yīng)用而優(yōu)化。通過直接從初級側(cè)反激式波形對隔離輸出電壓進行采樣，完整的解決方案可以保持嚴格的穩(wěn)壓，既不需要輸出電壓分壓器，也不需要光隔離器。

輸出電壓可簡單地利用兩個外部電阻器和第三個可選溫度補償電阻器進行設(shè)置。邊界模式操作可實現(xiàn)具有出色負載調(diào)節(jié)的小型磁性解決方案。2 A、150 V DMOS電源開關(guān)以及所有高壓電路和控制邏輯集成在耐熱增強型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，并提供高達24 W的隔離輸出功率。

審核編輯：郭婷