一種易于建立的高性能、高可靠性隔離式電源
LTC3765 / LTC3766 含有實(shí)現(xiàn)有源箝位變壓器復(fù)位方法所必需的所有控制電路,從而與傳統(tǒng)箝位繞組或諧振復(fù)位方法相比,實(shí)現(xiàn)了更高的效率 (高達(dá) 95%) 和更高的功率密度。針對(duì)主開關(guān)的大電流柵極驅(qū)動(dòng)器、有源箝位開關(guān)和同步開關(guān)均包括可調(diào)延遲,以實(shí)現(xiàn)最高效率。不過,在傳統(tǒng)的有源箝位正向轉(zhuǎn)換器中,在開關(guān)占空比中有任何突然的變化都能引起電源變壓器飽和,從而有可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)換器發(fā)生故障。Direct Flux Limit 在所有條件下都能防止變壓器飽和,因此提高了轉(zhuǎn)換器的總體可靠性,同時(shí)與可替換解決方案相比,保持了卓越的瞬態(tài)響應(yīng)。
本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/153372.htm其他特點(diǎn)包括快速和準(zhǔn)確的平均電流限制、在 75kHz 至 500kHz 范圍內(nèi)以可調(diào)固定頻率工作、能進(jìn)入預(yù)偏置負(fù)載的干凈啟動(dòng)、面向大功率設(shè)計(jì)的多相工作、過熱保護(hù)和真正的遠(yuǎn)端輸出電壓檢測(cè)。LTC3765 采用耐熱增強(qiáng)型 MSOP-16 封裝。LTC3766 采用 4mm x 5mm QFN-28 和 SSOP-28 封裝,而且兩款器件都有擴(kuò)展、工業(yè)、高溫和軍用級(jí)版本。
Direct Flux Limit
為了正確工作,在任何變壓器中保持伏-秒平衡都是必要的。在轉(zhuǎn)換器接通和斷開期間,必須加上相等的正和負(fù)伏-秒。任何不平衡都將導(dǎo)致通常是對(duì)稱的磁芯勵(lì)磁電流和通量密度向飽和方向“走”。在轉(zhuǎn)換器斷開期間,有源箝位轉(zhuǎn)換器運(yùn)用一個(gè)額外的開關(guān)和電容器來加上復(fù)位電壓。這種方法產(chǎn)生了最低開關(guān)電壓和最高效率。變壓器用自己的勵(lì)磁電流給復(fù)位電容器充電或放電,使其達(dá)到正確的電壓,該電壓隨占空比的變化而改變。在穩(wěn)定狀態(tài)下,這種方法可以很好地起作用,但是,如果占空比變化太快,那么電容器的電壓就會(huì)跟不上,從而導(dǎo)致磁芯飽和。當(dāng)變壓器飽和時(shí),就像是發(fā)生了短路,這可能損壞任何電源組件。
直到現(xiàn)在,這一基本問題一直是采用間接方法解決的,即采用慢速反饋環(huán)路、占空比限制、軟停止和其他“權(quán)宜之計(jì)”,其中沒有一種方法可以確保磁芯不會(huì)飽和。采用這類方法時(shí),總是有可能在某些設(shè)計(jì)和測(cè)試時(shí)被忽略的運(yùn)行“死角”處發(fā)生變壓器飽和。
LTC3765 和 LTC3766 實(shí)現(xiàn)了一種新的和獨(dú)特的系統(tǒng),該系統(tǒng)通過直接監(jiān)視變壓器的勵(lì)磁電流,限制磁通量在變壓器磁芯中的積累。在復(fù)位周期中,當(dāng)有源箝位 PMOS 接通時(shí),通過一個(gè)與該 PMOS 源極串聯(lián)的檢測(cè)電阻器直接測(cè)量和限制勵(lì)磁電流,如圖 3 所示。
當(dāng) PMOS 斷開且 NMOS 主開關(guān)接通時(shí),LTC3765 基于在 RUN 引腳上檢測(cè)到的輸入電壓以及由 RCORE 與地之間的電阻器定制的變壓器磁芯參數(shù),在內(nèi)部產(chǎn)生一個(gè)準(zhǔn)確的勵(lì)磁電流副本。然后在接通時(shí),由這個(gè)準(zhǔn)確的內(nèi)部副本限制該勵(lì)磁電流。與以前的方法不同,Direct Flux Limit 直接監(jiān)視所積累的磁通量,并在提供最快的瞬態(tài)響應(yīng)的同時(shí),確保變壓器不會(huì)飽和。這種方法還允許轉(zhuǎn)換器干凈啟動(dòng),進(jìn)入預(yù)偏置輸出 (例如電池充電器),并在出現(xiàn)瞬間電壓差后重新啟動(dòng) (無盲區(qū)軟停止)。
自啟動(dòng)
LTC3766 與 LTC3765 一起使用,以運(yùn)用副端控制建立一個(gè)自啟動(dòng)正向轉(zhuǎn)換器。因?yàn)樽畛踉诟倍藳]有偏置電壓可用,所以 LTC3765 必須在主端以開環(huán)方式管理啟動(dòng)。當(dāng)在主端首次加電時(shí),LTC3765 運(yùn)用其自己內(nèi)部的振蕩器開始開環(huán)軟啟動(dòng)。通過運(yùn)用從 0% 到 70% 逐漸增大的占空比來開關(guān)主端的主 MOSFET,以向副端供電,該占空比是由 SSFLT 引腳電壓的上升速率控制的。在副端,偏置電壓可以直接從主輸出得到,或者通過峰值充電或其他簡單電路從變壓器副端得到。當(dāng) LTC3766 有足夠的電壓來滿足其啟動(dòng)要求時(shí),該器件就通過一個(gè)纖巧的脈沖變壓器向 LTC3765 提供占空比信息。
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