廣州郵科網絡設備有限公司
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閱讀：72發(fā)布時間：2024-9-27
電源設計人員經常使用隔離式 DC/DC轉換器來實現電流隔離、滿足安全要求并增強抗噪能力。在設計隔離式 DC/DC 轉換器時，輸出電壓調節(jié)精度是要考慮的眾多設計目標之一，所需的電平可能因應用而異。在某些情況下優(yōu)于 ±5% 的總體電壓調節(jié)就足夠了，而在其他情況下可能需要 ±10%。
隔離式 DC/DC 轉換器的許多電源管理拓撲和調節(jié)方案在電壓調節(jié)精度方面差異很大。例如，閉環(huán)隔離式 DC/DC 轉換器的反饋和控制如圖 1 所示。
圖 1. 閉環(huán)隔離式 DC/DC 轉換器的反饋和控制。
在此示例中，變壓器用于將輸出與功率級的輸入電隔離。在閉環(huán)隔離式DC/DC轉換器中，反饋電路檢測輸出電壓并通過將檢測到的電壓與電壓基準進行比較來產生誤差。然后使用該誤差來調整控制變量，例如占空比，以補償輸出偏差。初級側和次級側的控制電路之間的電流隔離也是的。這種隔離可以通過使用變壓器或光耦合器來實現。假設基準電壓在溫度變化時是精確且穩(wěn)定的，調節(jié)精度主要取決于輸出電壓檢測精度。換言之，VSENSE與 VOUT的相似程度如何。
就輸出電壓調節(jié)精度而言，隔離式 DC/DC 解決方案分為三類之一：穩(wěn)壓、非穩(wěn)壓和半穩(wěn)壓。
穩(wěn)壓隔離式 DC/DC 轉換器直接在次級側檢測和調節(jié)輸出電壓。光耦合器或數字隔離器用于將控制信號從次級側傳輸到初級側。穩(wěn)壓隔離式 DC/DC 轉換器可提供 ±3% 至 ±5% 范圍內的精確調節(jié)。非穩(wěn)壓隔離式 DC/DC 轉換器也稱為開環(huán)隔離式 DC/DC轉換器。在具有固定 50% 占空比的推挽式轉換器的典型情況下，通過選擇正確的變壓器匝數比來實現所需的輸出電壓。這種開環(huán)轉換器既不需要反饋電路也不需要信號隔離器，而且它的輸出電壓不會針對輸入電壓或負載電流進行補償。該解決方案的優(yōu)點是成本低且簡單。一個缺點是 VOUT 將與 VIN 變化成比例變化。半穩(wěn)壓隔離式 DC/DC 轉換器還包括一個反饋電路，但它不直接檢測和調節(jié)輸出。相反，它會感應電壓，該電壓類似于次級側的輸出電壓，但通常以初級輸入電壓為參考。在這種情況下，半穩(wěn)壓轉換器可以實現與穩(wěn)壓轉換器一樣精確的輸出電壓，但它不需要光耦合器。
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