許多電子電路需要電流隔離。變壓器通常用于提供這種電氣分離。許多不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)用于通過變壓器傳輸電能。反激式轉(zhuǎn)換器是一種廣泛使用的電路類型，特別是對(duì)于大約50 W或更低的低功耗。

圖1所示為簡(jiǎn)單反激式轉(zhuǎn)換器的原理圖。當(dāng)開關(guān) S1 打開時(shí)，反激式轉(zhuǎn)換器將能量存儲(chǔ)在變壓器鐵芯 T1 中。當(dāng)S1關(guān)閉時(shí)，存儲(chǔ)在磁芯中的能量通過續(xù)流二極管D1通過T1的次級(jí)繞組釋放到輸出端。

圖1.反激式轉(zhuǎn)換器原理圖。

從圖1可以看出，除了電源路徑外，還需要綠色所示的反饋路徑。它用于精確調(diào)節(jié)輸出電壓。不幸的是，這種反饋路徑相當(dāng)復(fù)雜，因?yàn)樵谶@里，反饋信號(hào)也必須通過電流隔離器傳輸。為此，使用光耦合器或數(shù)字隔離器模塊，如ADuM3190。反饋信號(hào)也可以在初級(jí)側(cè)檢測(cè)，在這種情況下，不需要對(duì)反饋路徑進(jìn)行電氣隔離。

使用ADI公司提供的無光產(chǎn)品平臺(tái)的轉(zhuǎn)換器，可以輕松構(gòu)建小尺寸的電氣隔離反激式電路。圖2顯示LT8301，輸入電壓高達(dá)42 V，最大開關(guān)電流為1.2 A。在圖2所示電路中，看不到從輸出電壓返回到初級(jí)側(cè)開關(guān)穩(wěn)壓器的反饋路徑。但是，通過變壓器存在隱藏的內(nèi)部反饋路徑。在初級(jí)側(cè)開關(guān)的關(guān)斷時(shí)間內(nèi)，測(cè)量通過變壓器初級(jí)繞組反射回來的電壓。這允許在初級(jí)側(cè)獲得有關(guān)輸出電壓狀態(tài)的精確信息。

圖2.高度緊湊且易于使用的反激式轉(zhuǎn)換器，具有無光LT8301。

除了這種電氣隔離解決方案之外，還有另一種巧妙的方法來構(gòu)建電氣隔離的反激式電路。該技術(shù)如圖 3 所示。它被稱為等降壓轉(zhuǎn)換器。

圖3.采用MAX17681的等降壓轉(zhuǎn)換器。

一般反激式轉(zhuǎn)換器和等降壓轉(zhuǎn)換器的主要區(qū)別在于電容C。麚，在初級(jí)側(cè)變壓器繞組和接地之間。MAX17681中，變壓器的初級(jí)側(cè)繞組由半橋驅(qū)動(dòng)。這意味著MAX17681具有高邊和低邊開關(guān)。在無光反激式（圖2）中，只有一個(gè)開關(guān)，位于變壓器的初級(jí)側(cè)繞組和接地之間。

iso-buck可以被認(rèn)為是一個(gè)簡(jiǎn)單的降壓轉(zhuǎn)換器，帶有一個(gè)耦合電感，從而產(chǎn)生一個(gè)隔離電壓。圖3中的藍(lán)線描繪了降壓轉(zhuǎn)換器。C 處的電壓麚對(duì)應(yīng)于該集成降壓轉(zhuǎn)換器的穩(wěn)壓。

這些電氣隔離開關(guān)穩(wěn)壓器概念都不需要光耦合器的信號(hào)反饋。每種解決方案的優(yōu)勢(shì)是什么？

無光轉(zhuǎn)換器（圖2）不需要大的初級(jí)側(cè)旁路電容（C麚），并通過一個(gè)開關(guān)在內(nèi)部驅(qū)動(dòng)。iso-buck轉(zhuǎn)換器的優(yōu)點(diǎn)是另外具有精確調(diào)節(jié)的初級(jí)側(cè)電壓。這也可以在系統(tǒng)中使用，例如，為初級(jí)側(cè)電路設(shè)備的電子設(shè)備提供能量。它必須以這樣的方式設(shè)置，即當(dāng)使用具有相應(yīng)匝數(shù)比的可用變壓器時(shí)，所需的電氣隔離電壓V輸出2生成。

審核編輯：郭婷