在擔任 Wurth Electronics Midcom 一名設計與現(xiàn)場應用工程師的過去幾年間，我一直都在與各種工程師合作開發(fā)定制變壓器。在定制磁性元件領域，它有時被賦予“黑色魔法”的綽號，原因就在于它的復雜性以及多種機電參數(shù)的相互依存性。變壓器主要用于電源變換與隔離。在我所見超過 90% 的情況下，電子產業(yè) 100W 以下隔離式轉換器的最常用 SMPS 拓撲是反激式。這是一款當前業(yè)界的普及型拓撲，其可用于不同的導通模式，例如連續(xù)、不連續(xù)和邊界。反激式轉換器以設計簡單、尺寸小、高穩(wěn)定性與高效率著稱。

在設計低功率隔離式產品時（例如電信、工業(yè)控制、電表、可編程邏輯電路 （PLC） 等領域使用的偏置電源），我一般推薦反激式拓撲。如果可以使用低功率等級的 3.3V 及 5V 隔離式電源，我會推薦TI 的小型 SN6501 推挽式解決方案。業(yè)界使用的最常見非隔離式拓撲是降壓，與反激式拓撲相比，它具有尺寸、成本以及穩(wěn)壓便捷的優(yōu)勢。但非?？上У氖?，它不是隔離式拓撲。那為什么不把兩種方案的優(yōu)勢結合起來，將隔離式反激與降壓拓撲的小尺寸和易于穩(wěn)壓的優(yōu)勢進行完美結合，建立一款 Fly-Buck? 拓撲呢！該拓撲源自同步降壓拓撲，可為初級電感器添加耦合隔離繞組。當設計多輸出隔離式電源時，F(xiàn)ly-Buck 轉換器更易于設計、尺寸更小、效率更高。

Fly-Buck 變壓器設計與反激式變壓器相比并沒有太大的區(qū)別。初級繞組是經過穩(wěn)壓的輸出繞組。初級繞組的設計與降壓拓撲中使用的電感器設計一樣簡單，而且類似于反激式變壓器中的穩(wěn)壓二級繞組。電感值的計算與降壓拓撲所用的計算方法相同，其中包括紋波電流、輸入電壓與開關頻率。標準變壓器設計理論的匝數(shù)比可用來計算未穩(wěn)壓二級繞組上的二級匝數(shù)。不同繞組間的耦合是在所有層之間實現(xiàn)平穩(wěn)交叉穩(wěn)壓的關鍵，可最大程度減少漏電感及其相關問題，提高變壓器效率。

設計的難點部分在于需要額外關注峰值電流。峰值電流會影響磁芯飽和與均方根電流，導致熱效應。峰值電感電流不僅包含初級繞組電流，而且還包含所有輸出的反射電流與最大峰至峰紋波電流。

Wurth Electronics Midcom 與 TI 合作開發(fā)了用于 TI LM5017 多輸出 Fly-Buck 解決方案的三個變壓器系列。該參考設計具有從幾伏到 100V 的寬泛輸入電壓，可充分滿足各種應用需求。該設計包含兩個雙輸出變壓器和一個四輸出變壓器，可滿足 +/-5V 和 +/-15V 的典型輸出電壓需求。該設計最吸引人的地方是為設計人員提供的多功能特性。它有助于設計人員根據(jù)需要、功率等級以及應用情況使用另一個雙輸出或四輸出變壓器替換一個雙輸出變壓器。閱讀 Planet Analog 中的文章《產品指南：Fly-Buck 無需光耦器即可為降壓拓撲添加具有良好穩(wěn)壓的隔離式輸出》。

目前，還沒有可用來設計 Fly-Buck 變壓器的計算器，但對于始終強調小尺寸、高功率密度以及多輸出特性的低功率隔離 DC/DC 應用而言，F(xiàn)ly-Buck 轉換器無疑可提供優(yōu)于普及型反激式拓撲的眾多優(yōu)勢。點擊這里，觀看有關該技術的視頻。

責任編輯：haq