【導讀】在傳統的隔離式高壓反激式轉換器中，使用光耦合器將穩壓信息從副邊基準電壓源電路傳輸到初級側，從而實(shí)現嚴格的穩壓。問(wèn)題在于，光耦合器大大增加了隔離設計的復雜性：存在傳播延遲、老化和增益變化，所有這些都使電源環(huán)路補償復雜化，并可能降低可靠性。此外，在啟動(dòng)期間，需要泄放電阻或高壓?jiǎn)?dòng)電路來(lái)初始為IC上電。除非在啟動(dòng)元件上增加額外的高壓MOSFET，否則泄放電阻器是造成不受歡迎的功率損耗的來(lái)源。
在傳統的隔離式高壓反激式轉換器中，使用光耦合器將穩壓信息從副邊基準電壓源電路傳輸到初級側，從而實(shí)現嚴格的穩壓。問(wèn)題在于，光耦合器大大增加了隔離設計的復雜性：存在傳播延遲、老化和增益變化，所有這些都使電源環(huán)路補償復雜化，并可能降低可靠性。此外，在啟動(dòng)期間，需要泄放電阻或高壓?jiǎn)?dòng)電路來(lái)初始為IC上電。除非在啟動(dòng)元件上增加額外的高壓MOSFET，否則泄放電阻器是造成不受歡迎的功率損耗的來(lái)源。
LT?8315 是一款具有集成式 630V/300mA 開(kāi)關(guān)的高電壓反激式轉換器。LT8315 免除了增設光耦合器、復雜的次級側基準電路、額外的啟動(dòng)組件和一個(gè)外部高電壓 MOSFET 的需要。
性能和簡(jiǎn)單性
LT8315 在一個(gè)耐熱性能增強型 630 引腳 TSSOP 封裝內集成了一個(gè) 20V MOSFET 和控制電路，并移除了 8315 個(gè)引腳以實(shí)現高電壓間隔。通過(guò)對來(lái)自第三個(gè)繞組的隔離輸出電壓進(jìn)行采樣，無(wú)需光耦合器進(jìn)行穩壓。輸出電壓由兩個(gè)外部電阻器和第三個(gè)可選溫度補償電阻器設置。邊界模式操作有助于實(shí)現出色的負載調節。由于在次級電流幾乎為零時(shí)檢測輸出電壓，因此無(wú)需外部負載補償電阻器和電容器。因此，LT<>解決方案的組件數量較少，大大簡(jiǎn)化了隔離式反激式轉換器的設計。
圖1所示為具有20V至450V寬輸入范圍的反激式轉換器的完整原理圖。它具有一個(gè) 12V 輸出，并在 5mA 至 440mA 以上的負載電流范圍內保持嚴格的穩壓。輸出電流能力隨輸入電壓的增加而增加，當輸入電壓超過(guò)440V時(shí)，輸出電流可達250mA。該反激式轉換器具有 85% 的峰值效率。即使沒(méi)有光耦合器，負載和線(xiàn)路調節也保持嚴格，如圖2所示。
圖1.完整的 12V 隔離式反激式轉換器，適用于 20V 至 450V 的寬輸入
圖2.圖1中反激式轉換器的負載和線(xiàn)路調整率
用于啟動(dòng)的內部耗盡型 MOSFET
LT8315 具有一個(gè)內部耗盡模式 MOSFET，該 MOSFET 具有一個(gè)負門(mén)限電壓，并且通常處于導通狀態(tài)。在啟動(dòng)時(shí)，該 MOSFET 將 INTVCC 電容器充電至 12V，以便 LT8315 具有開(kāi)始開(kāi)關(guān)的電源。因此，無(wú)需外部泄放電阻器或其他啟動(dòng)元件。一旦 INTVCC 充電，耗盡模式 MOSFET 就會(huì )關(guān)閉以減少功率損耗。
低靜態(tài)電流
LT8315 通常需要一個(gè)小的輸出預負載，該預負載作為靜態(tài)電流反射回輸入。當負載變得非常輕時(shí)，LT8315 在保持最小電流限值的同時(shí)降低開(kāi)關(guān)頻率，以便在適當采樣輸出電壓的同時(shí)減小電流。典型的最小開(kāi)關(guān)頻率約為3.5kHz。當使能待機模式時(shí)，最小頻率進(jìn)一步降低到220Hz，對于超低靜態(tài)電流，最小頻率降低了16×。
在待機模式下，LT8315 的預負載通常小于全輸出功率的 0.1%，靜態(tài)電流低于 100μA — 這對于在始終接通系統中要求高效率的應用非常重要。
非隔離降壓轉換器
LT8315 的高電壓輸入能力可輕松應用于非隔離式解決方案。非隔離轉換器不需要隔離轉換器的變壓器，而是采用相對便宜的現成電感器作為磁化元件。
對于非隔離降壓應用，LT8315 的接地引腳連接到降壓拓撲的開(kāi)關(guān)節點(diǎn)，該節點(diǎn)是一個(gè)可變電壓。LT8315獨特的檢測方案僅在開(kāi)關(guān)節點(diǎn)接地時(shí)才能看到輸出電壓，這導致了一個(gè)簡(jiǎn)單的降壓原理圖，如圖3所示。二極管D2和FB引腳上的兩個(gè)電阻構成反饋路徑。
圖3.非隔離降壓轉換器原理圖：20V 至 560V 輸入至 12V/120mA
圖3所示為非隔離式降壓轉換器的原理圖，該轉換器可將20V至560V的極寬范圍輸入轉換為穩定的12V輸出。該電路可實(shí)現高達85%的效率。
結論
LT8315 可在 18V 至 560V 的寬輸入電壓范圍內工作，可提供高達 15W 的隔離輸出功率。它不需要光耦合器，并具有豐富的特性，如低紋波突發(fā)模式操作、軟啟動(dòng)、可編程電流限制、欠壓鎖定、溫度補償和低靜態(tài)電流。
高集成度簡(jiǎn)化了各種應用中低組件數、高效率解決方案的設計：從電池供電系統到汽車(chē)、工業(yè)、醫療、電信電源和隔離式輔助/內務(wù)管理電源。
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