一種易于建立的高性能、高可靠性隔離式電源

　　LTC3765 / LTC3766 含有實現(xiàn)有源箝位變壓器復(fù)位方法所必需的所有控制電路，從而與傳統(tǒng)箝位繞組或諧振復(fù)位方法相比，實現(xiàn)了更高的效率 (高達(dá) 95%) 和更高的功率密度。針對主開關(guān)的大電流柵極驅(qū)動器、有源箝位開關(guān)和同步開關(guān)均包括可調(diào)延遲，以實現(xiàn)最高效率。不過，在傳統(tǒng)的有源箝位正向轉(zhuǎn)換器中，在開關(guān)占空比中有任何突然的變化都能引起電源變壓器飽和，從而有可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)換器發(fā)生故障。Direct Flux Limit 在所有條件下都能防止變壓器飽和，因此提高了轉(zhuǎn)換器的總體可靠性，同時與可替換解決方案相比，保持了卓越的瞬態(tài)響應(yīng)。

　　其他特點包括快速和準(zhǔn)確的平均電流限制、在 75kHz 至 500kHz 范圍內(nèi)以可調(diào)固定頻率工作、能進(jìn)入預(yù)偏置負(fù)載的干凈啟動、面向大功率設(shè)計的多相工作、過熱保護(hù)和真正的遠(yuǎn)端輸出電壓檢測。LTC3765 采用耐熱增強(qiáng)型 MSOP-16 封裝。LTC3766 采用 4mm x 5mm QFN-28 和 SSOP-28 封裝，而且兩款器件都有擴(kuò)展、工業(yè)、高溫和軍用級版本。

　　Direct Flux Limit

　　為了正確工作，在任何變壓器中保持伏-秒平衡都是必要的。在轉(zhuǎn)換器接通和斷開期間，必須加上相等的正和負(fù)伏-秒。任何不平衡都將導(dǎo)致通常是對稱的磁芯勵磁電流和通量密度向飽和方向“走”。在轉(zhuǎn)換器斷開期間，有源箝位轉(zhuǎn)換器運用一個額外的開關(guān)和電容器來加上復(fù)位電壓。這種方法產(chǎn)生了最低開關(guān)電壓和最高效率。變壓器用自己的勵磁電流給復(fù)位電容器充電或放電，使其達(dá)到正確的電壓，該電壓隨占空比的變化而改變。在穩(wěn)定狀態(tài)下，這種方法可以很好地起作用，但是，如果占空比變化太快，那么電容器的電壓就會跟不上，從而導(dǎo)致磁芯飽和。當(dāng)變壓器飽和時，就像是發(fā)生了短路，這可能損壞任何電源組件。

　　直到現(xiàn)在，這一基本問題一直是采用間接方法解決的，即采用慢速反饋環(huán)路、占空比限制、軟停止和其他“權(quán)宜之計”，其中沒有一種方法可以確保磁芯不會飽和。采用這類方法時，總是有可能在某些設(shè)計和測試時被忽略的運行“死角”處發(fā)生變壓器飽和。

　　LTC3765 和 LTC3766 實現(xiàn)了一種新的和獨特的系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過直接監(jiān)視變壓器的勵磁電流，限制磁通量在變壓器磁芯中的積累。在復(fù)位周期中，當(dāng)有源箝位 PMOS 接通時，通過一個與該 PMOS 源極串聯(lián)的檢測電阻器直接測量和限制勵磁電流，如圖 3 所示?！　?/p>

 

　　當(dāng) PMOS 斷開且 NMOS 主開關(guān)接通時，LTC3765 基于在 RUN 引腳上檢測到的輸入電壓以及由 RCORE 與地之間的電阻器定制的變壓器磁芯參數(shù)，在內(nèi)部產(chǎn)生一個準(zhǔn)確的勵磁電流副本。然后在接通時，由這個準(zhǔn)確的內(nèi)部副本限制該勵磁電流。與以前的方法不同，Direct Flux Limit 直接監(jiān)視所積累的磁通量，并在提供最快的瞬態(tài)響應(yīng)的同時，確保變壓器不會飽和。這種方法還允許轉(zhuǎn)換器干凈啟動，進(jìn)入預(yù)偏置輸出 (例如電池充電器)，并在出現(xiàn)瞬間電壓差后重新啟動 (無盲區(qū)軟停止)。

　　自啟動

　　LTC3766 與 LTC3765 一起使用，以運用副端控制建立一個自啟動正向轉(zhuǎn)換器。因為最初在副端沒有偏置電壓可用，所以 LTC3765 必須在主端以開環(huán)方式管理啟動。當(dāng)在主端首次加電時，LTC3765 運用其自己內(nèi)部的振蕩器開始開環(huán)軟啟動。通過運用從 0% 到 70% 逐漸增大的占空比來開關(guān)主端的主 MOSFET，以向副端供電，該占空比是由 SSFLT 引腳電壓的上升速率控制的。在副端，偏置電壓可以直接從主輸出得到，或者通過峰值充電或其他簡單電路從變壓器副端得到。當(dāng) LTC3766 有足夠的電壓來滿足其啟動要求時，該器件就通過一個纖巧的脈沖變壓器向 LTC3765 提供占空比信息。