【導讀】設計一個(gè)隔離式電源解決方案會(huì )十分復雜；你需要定制的變壓器、不同類(lèi)型的反饋網(wǎng)絡(luò )來(lái)實(shí)現合適的電路穩壓，以及用于實(shí)現穩定性的某些類(lèi)補償。不過(guò)，對于特定應用來(lái)說(shuō)，有一個(gè)解決方案能夠提供所需的同樣隔離式偏置電源，而又避免了這么高的設計復雜度：它就是Fly-Buck™ 轉換器。

 

對于那些不熟悉這個(gè)拓撲的人來(lái)說(shuō)，Fly-Buck轉換器是用一個(gè)同步降壓穩壓器和耦合電感器繞組創(chuàng )建了隔離式輸出（圖1）。與更加傳統的隔離式電源拓撲相比，這些設計提供了數個(gè)優(yōu)勢。由于隔離式輸出與初級側輸出電壓密切相關(guān)，所以不需要光耦合器或輔助繞組；此外，你可以使用一個(gè)更小的變壓器，其原因在于初級與次級匝數比具有更好的匹配性。使用這個(gè)方法可以獲得一個(gè)成本更低且占板面積更小的隔離式電源設計。它還使得穩定且精確地隔離式電源設計變得更加簡(jiǎn)單。

 

圖1：Fly-Buck轉換器創(chuàng )建方式是在一個(gè)同步降壓轉換器內添加耦合繞組。

 

不論你需要一個(gè)單個(gè)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(chuàng )建一個(gè)WEBENCH Fly-Buck設計與創(chuàng )建任何其它WEBENCH電源設計一樣簡(jiǎn)單。

 

在WEBENCH電源設計工具中，你可以使用兩種方法來(lái)創(chuàng )建Fly-Buck設計。第一種方法涉及WEBENCH設計工具控制面板的使用。在使用這個(gè)控制面板時(shí)，首先單擊“Start Design”（開(kāi)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部分中輸入你對于Fly-Buck設計的電源要求

 

單擊“Use Advanced Options”（使用高級選項）來(lái)打開(kāi)Advanced Options菜單（圖3）。在Design Control（設計控制）項下，確保“Show Alternate Topologies”（顯示替代拓撲）復選框被選中，這樣將列出所有可能的Fly-Buck解決方案。在你確認復選框的選擇后，單擊“Recalculate”（重新計算）按鈕來(lái)繼續。

 

圖3：使用WEBENCH Advanced Options來(lái)顯示替代拓撲，其中包括Fly-Buck設計。

 

在WEBENCH可視化編輯器中提供了一個(gè)可行解決方案列表，使你能夠輕松地對使用不同器件和拓撲的設計進(jìn)行分類(lèi)，并在它們之間進(jìn)行比較。一旦你發(fā)現有一個(gè)Fly-buck設計能最好地滿(mǎn)足你應用的需要，可單擊“Open Design”（打開(kāi)設計）按鈕將其打開(kāi)。

 

在第二個(gè)方法中，你需要確定打算在Fly-Buck設計中使用的器件。比如說(shuō)，你打算在Fly-Buck設計中使用LM5160。在LM5160產(chǎn)品文件夾中，你將會(huì )找到一個(gè)專(zhuān)門(mén)為這個(gè)器件創(chuàng )建的WEBENCH設計工具控制面板（圖4）。

 

在使用這個(gè)WEBENCH控制面板時(shí)，輸入針對你的Fly-Buck設計的輸入要求。在打開(kāi)這個(gè)設計之前，確保“Use Isolated Output?”（使用隔離輸出嗎？）復選框被選中。這樣就確保了這個(gè)在WEBENCH電源設計工具中創(chuàng )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(chǎn)品文件夾控制面板使你能夠用一個(gè)特定器件（比如說(shuō)LM5160）來(lái)創(chuàng )建一個(gè)Fly-Buck設計。

 

在設計被打開(kāi)后，你可以用優(yōu)化轉盤(pán)來(lái)優(yōu)化這個(gè)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(gè)設計（圖5）。

 

圖5：WEBENCH工具提供針對你Fly-Buck設計的一個(gè)功率耗散值列表，一個(gè)完整的BOM和一個(gè)電路原理圖。

 

你甚至可以在WEBENCH電源設計工具中運行SPICE仿真。只需單擊“Sim”按鈕，選擇你的仿真類(lèi)型（穩定狀態(tài)、輸入瞬變、負載瞬變或啟動(dòng)）并單擊“Start New Simulation”（啟動(dòng)新仿真）。當仿真完成后，在波形查看器中選擇你想要查看的波形（圖6）。對于更進(jìn)一步的設計定制，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(gè)Fly-Buck設計生成的啟動(dòng)和穩定狀態(tài)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，并且計劃在未來(lái)支持更多的器件。

 

不論你是之前使用過(guò)Fly-Buck轉換器，還是頭一次聽(tīng)到這個(gè)名稱(chēng)，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(jiǎn)單。只需幾分鐘，一個(gè)Fly-Buck解決方案就呈現在你的面前，而且在WEBENCH環(huán)境內，你可以立即對這個(gè)解決方案進(jìn)行優(yōu)化、定制和分析。自己動(dòng)手試一試吧，你將會(huì )發(fā)現，隔離式電源的設計從未像現在這么簡(jiǎn)單過(guò)。