隔離式電源設計
發布時間:2018-06-05 責任編輯:xueqi
【導讀】設計一個隔離式電源解決方案會十分複雜;你需要定製的變壓器、不bu同tong類lei型xing的de反fan饋kui網wang絡luo來lai實shi現xian合he適shi的de電dian路lu穩wen壓ya,以yi及ji用yong於yu實shi現xian穩wen定ding性xing的de某mou些xie類lei補bu償chang。不bu過guo,對dui於yu特te定ding應ying用yong來lai說shuo,有you一yi個ge解jie決jue方fang案an能neng夠gou提ti供gong所suo需xu的de同tong樣yang隔ge離li式shi偏pian置zhi電dian源yuan,而er又you避bi免mian了le這zhe麼me高gao的de設she計ji複fu雜za度du:它就是Fly-Buck™ 轉換器。
對於那些不熟悉這個拓撲的人來說,Fly-Buck轉換器是用一個同步降壓穩壓器和耦合電感器繞組創建了隔離式輸出(圖1)。yugengjiachuantongdegelishidianyuantuopuxiangbi,zhexieshejitigongleshugeyoushi。youyugelishishuchuyuchujiceshuchudianyamiqiexiangguan,suoyibuxuyaoguangouheqihuofuzhuraozu;此(ci)外(wai),你(ni)可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)一(yi)個(ge)更(geng)小(xiao)的(de)變(bian)壓(ya)器(qi),其(qi)原(yuan)因(yin)在(zai)於(yu)初(chu)級(ji)與(yu)次(ci)級(ji)匝(za)數(shu)比(bi)具(ju)有(you)更(geng)好(hao)的(de)匹(pi)配(pei)性(xing)。使(shi)用(yong)這(zhe)個(ge)方(fang)法(fa)可(ke)以(yi)獲(huo)得(de)一(yi)個(ge)成(cheng)本(ben)更(geng)低(di)且(qie)占(zhan)板(ban)麵(mian)積(ji)更(geng)小(xiao)的(de)隔(ge)離(li)式(shi)電(dian)源(yuan)設(she)計(ji)。它(ta)還(hai)使(shi)得(de)穩(wen)定(ding)且(qie)精(jing)確(que)地(di)隔(ge)離(li)式(shi)電(dian)源(yuan)設(she)計(ji)變(bian)得(de)更(geng)加(jia)簡(jian)單(dan)。

圖1:Fly-Buck轉換器創建方式是在一個同步降壓轉換器內添加耦合繞組。
不論你需要一個單個隔離式電源軌,還是多軌電源,現在WEBENCH電源設計工具都能用Fly-Buck設計為你提供幫助。與所有其它電源設計差不多,你可以使用WEBENCH電源設計工具提供的很多有用特性。創建一個WEBENCH Fly-Buck設計與創建任何其它WEBENCH電源設計一樣簡單。
在WEBENCH電源設計工具中,你可以使用兩種方法來創建Fly-Buck設計。第一種方法涉及WEBENCH設計工具控製麵板的使用。在使用這個控製麵板時,首先單擊“Start Design”(開始設計)按鈕。一旦軟件加載完畢,在“Change Inputs”(更改輸入)部分中輸入你的Fly-Buck設計要求(圖2)。

圖2:在Change Inputs部分中輸入你對於Fly-Buck設計的電源要求
單擊“Use Advanced Options”(使用高級選項)來打開Advanced Options菜單(圖3)。在Design Control(設計控製)項下,確保“Show Alternate Topologies”(顯示替代拓撲)複選框被選中,這樣將列出所有可能的Fly-Buck解決方案。在你確認複選框的選擇後,單擊“Recalculate”(重新計算)按鈕來繼續。

圖3:使用WEBENCH Advanced Options來顯示替代拓撲,其中包括Fly-Buck設計。
在WEBENCH可ke視shi化hua編bian輯ji器qi中zhong提ti供gong了le一yi個ge可ke行xing解jie決jue方fang案an列lie表biao,使shi你ni能neng夠gou輕qing鬆song地di對dui使shi用yong不bu同tong器qi件jian和he拓tuo撲pu的de設she計ji進jin行xing分fen類lei,並bing在zai它ta們men之zhi間jian進jin行xing比bi較jiao。一yi旦dan你ni發fa現xian有you一yi個geFly-buck設計能最好地滿足你應用的需要,可單擊“Open Design”(打開設計)按鈕將其打開。
在第二個方法中,你需要確定打算在Fly-Buck設計中使用的器件。比如說,你打算在Fly-Buck設計中使用LM5160。在LM5160產品文件夾中,你將會找到一個專門為這個器件創建的WEBENCH設計工具控製麵板(圖4)。
在使用這個WEBENCH控製麵板時,輸入針對你的Fly-Buck設計的輸入要求。在打開這個設計之前,確保“Use Isolated Output?”(使用隔離輸出嗎?)複選框被選中。這樣就確保了這個在WEBENCH電源設計工具中創建的設計使用Fly-Buck拓撲,而不是普通的降壓拓撲。

圖4:使用WEBENCH產品文件夾控製麵板使你能夠用一個特定器件(比如說LM5160)來創建一個Fly-Buck設計。
在設計被打開後,你可以用優化轉盤來優化這個設計,查看設計電路原理圖、更改物料清單 (BOM) 窗口中的組件、打印設計報告、甚至與同事分享這個設計(圖5)。

圖5:WEBENCH工具提供針對你Fly-Buck設計的一個功率耗散值列表,一個完整的BOM和一個電路原理圖。
你甚至可以在WEBENCH電源設計工具中運行SPICE仿真。隻需單擊“Sim”按鈕,選擇你的仿真類型(穩定狀態、輸入瞬變、負載瞬變或啟動)並單擊“Start New Simulation”(啟動新仿真)。當仿真完成後,在波形查看器中選擇你想要查看的波形(圖6)。對於更進一步的設計定製,還提供了WEBENCH電路原理圖編輯器。

圖6:在WEBENCH電源設計工具中針對一個Fly-Buck設計生成的啟動和穩定狀態波形
WEBENCH電源設計工具目前在Fly-Buck配置中支持LM5017, LM5018, LM5019, LM25017, LM25018, LM25019, LM5160A和TPS55010,並且計劃在未來支持更多的器件。
不論你是之前使用過Fly-Buck轉換器,還是頭一次聽到這個名稱,WEBENCH電源設計工具都使得這些隔離式電源的設計變得快速而又簡單。隻需幾分鍾,一個Fly-Buck解決方案就呈現在你的麵前,而且在WEBENCH環境內,你可以立即對這個解決方案進行優化、定製和分析。自己動手試一試吧,你將會發現,隔離式電源的設計從未像現在這麼簡單過。
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