低成本隔離式 3.3V 到 5V DC/DC 轉(zhuǎn)換器的分立設(shè)計(jì)

工作原理

低成本、隔離式 DC/DC 轉(zhuǎn)換器一般為推挽式驅(qū)動(dòng)器類型。工作原理非常簡單。帶推挽輸出級(jí)的方波振蕩器驅(qū)動(dòng)一個(gè)中心抽頭變壓器，其輸出經(jīng)過整流，可以穩(wěn)定或非穩(wěn)定 DC 形式使用。一個(gè)重要的功能性要求是方波必須具有 50% 占空比，以確保變壓器鐵心對(duì)稱磁化。另一個(gè)要求是磁化電壓 (E) 和磁化時(shí)間 (T) 的乘積（稱作 ET 乘積，單位為 Vμs），不得超出由其廠商規(guī)定的變壓器典型 ET乘積。我們還必須緊挨振蕩器安裝使用先斷后通電路，以防止推挽輸出級(jí)的兩個(gè)變壓器鐵芯柱同時(shí)導(dǎo)電從而引起電路故障。

分立設(shè)計(jì)

著名的三反相門振蕩器由 U1a、U2a 和 U2b 組成，選擇它是因?yàn)樗诠╇姴▌?dòng)方面較為穩(wěn)定。通過一個(gè) 100-pF 陶瓷電容器（COSC）和兩個(gè) 10-kΩ 電阻器（ROSC1 和 ROSC2），它的正常頻率被設(shè)定為 330kHz。在 3.0-V 到 3.6-V 電源電壓波動(dòng)范圍內(nèi)，振蕩器擁有接近 50% 的占空比，以及低于 ±1.5% 的最大頻率波動(dòng)。圖 2 顯示了 ROSC1 和 ROSC2 (TP1) 相加點(diǎn)和振蕩器輸出 (TP2) 處的波形。所有電壓均為參考電路基準(zhǔn)電壓測得。

圖 2 TP1 和 TP2 的振蕩器波形