需要一個簡單的低功率隔離式內務處理電源、又不想買現成有售的模塊

？製造或購買決策取決於很多因素
，但是是否足夠簡單、解決方案尺寸、價格和性能對於走哪條路有重大影響。包括某些醫療係統在內的幾種類型應用需要具備輸入至輸出隔離的電源。

實現與噪聲源電壓的接地分離是需要使用一個隔離式電源 (特別是在醫療設備中) 的原因之一。僅以醫用檢查照相機、牙科器械、睡shui眠mian和he生sheng命ming體ti征zheng監jian測ce儀yi等deng為wei例li，它ta們men都dou采cai用yong了le顯xian示shi器qi，而er這zhe些xie顯xian示shi器qi會hui受shou到dao噪zao聲sheng源yuan電dian壓ya的de不bu良liang影ying響xiang。隔ge離li式shi電dian源yuan可ke提ti供gong接jie地di分fen離li，從cong而er能neng夠gou消xiao除chu導dao致zhi顯xian示shi異yi常chang的de噪zao聲sheng。

較大型的醫療係統 (例如: CT 掃描、血氣電解質分析儀和一些超聲係統) 由於有多個 PC 電路板用於各種不同的功能，所以一般采用分布式電源架構，並且通常向整個係統分配 24V 或 48V 總線電壓。為了提高可靠性並出於安全原因，分布式電源架構通常需要對總線到子係統的工作電壓進行隔離式 DC/DC 轉換。這種類型的總線電壓能提供很大的電流
，而且需要隔離以防止在短路故障情況下可能導致的危險。

很多年來，反激式轉換器一直廣泛用於隔離式 DC/DC yingyong。buguo，zheleizhuanhuanqiweibishishejishideshouxuan。dianyuanshejishizhisuoyibeipoxuanzefanjishizhuanhuanqi
，shiyinweixuyaomanzugonglvjiaodidegelixuqiu，erbushiyinweizheleizhuanhuanqiyiyusheji。youyukongzhihuanluzhongzhongsuozhouzhideyoubanpingmianlingdianzhiyuanyin，fanjishizhuanhuanqicunzaizhewendingxingwenti，erqieguangouheqidechuanboyanchi
、老化和增益變化還會使該問題更加複雜。

此ci外wai
，使shi用yong反fan激ji式shi轉zhuan換huan器qi時shi，需xu要yao花hua費fei大da量liang時shi間jian來lai設she計ji變bian壓ya器qi，而er通tong常chang現xian成cheng有you售shou的de變bian壓ya器qi可ke選xuan範fan圍wei有you限xian，可ke能neng需xu要yao定ding製zhi變bian壓ya器qi，這zhe就jiu使shi事shi情qing更geng加jia複fu雜za了le。最zui近jin在zai電dian源yuan轉zhuan換huan技ji術shu領ling域yu取qu得de的de進jin步bu已yi經jing使shi更geng低功率的隔離式轉換器更容易設計。淩力爾特公司最近推出的 LT8300 隔離型反激式轉換器就解決了很多這類反激式設計的問題。

基於 LT8300 的電路無需光耦合器、fuduancankaodianyayijiwuxudianyuanbianyaqiewaitigongdisangeraozu，yinerjianhualegelixingfanjishizhuanhuanqidesheji。zhekuanqijianjinyongyigekuagelishileidezujian
，jiubao 持了主端至副端隔離。可方便地買到現成有售的變壓器，並不需要定製變壓器。LT8300 在 5V 至 100V 的輸入電壓範圍內工作，提供高達 2W 的輸出功率
，從而使其非常適用於種類繁多的醫療、工業

、電信和數據通信應用。

簡單的反激式 IC 設計

LT8300 免除了增設光耦合器、fuduanjizhundianyahedianyuanbianyaqifujiadisanraozudexuyao
，tongshijinyongyigedianyuanbianyaqijiukebaochizhuduanhefuduangeli，erzhedianyuanbianyaqibixuhengkuagelishilei。LT8300 運(yun)用(yong)了(le)一(yi)種(zhong)主(zhu)端(duan)檢(jian)測(ce)方(fang)案(an)，該(gai)方(fang)案(an)能(neng)通(tong)過(guo)反(fan)激(ji)式(shi)變(bian)壓(ya)器(qi)主(zhu)端(duan)開(kai)關(guan)節(jie)點(dian)波(bo)形(xing)來(lai)檢(jian)測(ce)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)。在(zai)開(kai)關(guan)斷(duan)開(kai)期(qi)間(jian)
，輸(shu)出(chu)二(er)極(ji)管(guan)負(fu)責(ze)向(xiang)輸(shu)出(chu)端(duan)提(ti)供(gong)電(dian)流(liu)，而(er)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)被(bei)反(fan)射(she)至(zhi)反(fan)激(ji)式(shi)變(bian)壓(ya)器(qi)的(de)主(zhu)端(duan)。開(kai)關(guan)節(jie)點(dian)電(dian)壓(ya)的(de)數(shu)值(zhi)是(shi)輸(shu)入(ru)電(dian)壓(ya)與(yu)反(fan)射(she)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)之(zhi)和(he) (LT8300 能夠重構)。這種輸出電壓反饋方法在整個電壓、負載和溫度範圍內
，可產生好於 ±5% 的總體穩定度。圖 1 顯示了采用 LT8300 和僅 7 個外部組件的反激式轉換器的原理圖。

     
                                     圖 1：具主端輸出電壓檢測的 LT8300 反激式轉換器


LT8300 采用小型 5 引線 SOT-23 封裝
，接受 5V 至 100V 的輸入電壓
，這無需串聯降壓電阻器就可直接加到該 IC 上。由於有高壓內置 LDO
，而且 SOT-23 封裝上的引腳 4 和 5 有固有的額外間距，所以該器件能以高輸入電壓可靠地運行。此外，其內置的 260mA、150V 內部 DMOS 電源開關允許該器件提供高達約 2W 的輸出功率。

此外，LT8300 在輕負載時以低紋波突發模式 (Burst Mode®) 工作，這可將靜態電流降至僅為 330uA，這zhe種zhong功gong能neng延yan長chang了le休xiu眠mian模mo式shi的de電dian池chi運yun行xing時shi間jian。其qi他ta特te點dian包bao括kuo內nei部bu軟ruan啟qi動dong和he欠qian壓ya閉bi鎖suo。變bian壓ya器qi匝za數shu比bi和he一yi個ge外wai部bu電dian阻zu器qi就jiu是shi設she定ding輸shu出chu電dian壓ya全quan部bu的de所suo需xu。

主端輸出電壓檢測

隔ge離li式shi轉zhuan換huan器qi的de輸shu出chu電dian壓ya檢jian測ce通tong常chang需xu要yao一yi個ge光guang耦ou合he器qi和he副fu端duan參can考kao電dian壓ya。光guang耦ou合he器qi通tong過guo光guang鏈lian路lu發fa送song輸shu出chu電dian壓ya反fan饋kui信xin號hao
，同tong時shi保bao持chi隔ge離li勢shi壘lei。然ran而er，光guang耦ou合he器qi傳chuan輸shu比bi隨sui溫wen度du和he老lao化hua而er改gai變bian，從cong而er降jiang低di了le準zhun確que度du。不bu同tong的de光guang耦ou合he器qi單dan元yuan之zhi間jian還hai可ke能neng是shi非fei線xian性xing的de，這zhe導dao致zhi不bu同tong的de電dian路lu有you不bu同tong的de增zeng益yi / xiangweitexing。yunyongyigeewaidebianyaqiraozushixiandianyafankuidefanjishishejihaikeyiqudaiguangouheqi，yonglaibihefankuihuanlu。buguo，zhegeewaidebianyaqiraozuzengdalebianyaqidechicunhechengben。

通過檢測變壓器主端上的輸出電壓
，LT8300 無需光耦合器或額外的變壓器繞組。當功率晶體管關斷時，在主端開關節點波形上可準確地測量輸出電壓，如圖 2 所示，其中 N 是變壓器的匝數比，VIN 是輸入電壓，VC 是最高箝位電壓。

                   
                                                 圖 2：典型的開關節點波形


邊界模式工作減小了轉換器的尺寸並改善穩定性
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在副端電流降至零時，LT8300 反(fan)激(ji)式(shi)轉(zhuan)換(huan)器(qi)立(li)即(ji)接(jie)通(tong)其(qi)內(nei)部(bu)開(kai)關(guan)
，而(er)當(dang)開(kai)關(guan)電(dian)流(liu)達(da)到(dao)預(yu)定(ding)義(yi)的(de)電(dian)流(liu)限(xian)製(zhi)時(shi)
，該(gai)轉(zhuan)換(huan)器(qi)即(ji)關(guan)斷(duan)。因(yin)此(ci)它(ta)總(zong)是(shi)在(zai)連(lian)續(xu)導(dao)通(tong)模(mo)式(shi)與(yu)斷(duan)續(xu)導(dao)通(tong)模(mo)式(shi) (DCM) 轉換時工作，通常這稱為邊界模式或臨界導通模式。

邊界模式控製是一種可變頻率電流模式開關方案。當內部電源開關接通時，變壓器電流增加，直至達到其預設電流限值設定點為止。SW 引腳上的電壓上升至“輸出電壓除以變壓器副端-主端匝數比” + “輸入電壓”。當流過二極管的副端電流減小至零時
，SW引腳電壓下降至低於 VIN。內部 DCM 比較器檢測到這一情況並重新接通開關

，從而重複該循環。

在zai每mei個ge周zhou期qi結jie束shu時shi
，邊bian界jie模mo式shi使shi副fu端duan電dian流liu返fan回hui到dao零ling，從cong而er產chan生sheng了le不bu會hui引yin起qi負fu載zai調tiao節jie誤wu差cha的de寄ji生sheng電dian阻zu壓ya降jiang。此ci外wai，主zhu反fan激ji開kai關guan總zong是shi在zai電dian流liu為wei零ling時shi接jie通tong，而er輸shu出chu二er極ji管guan沒mei有you反fan向xiang恢hui複fu損sun耗hao。這zhe種zhong功gong耗hao降jiang低di允yun許xu反fan激ji式shi轉zhuan換huan器qi以yi相xiang對dui較jiao高gao的de開kai關guan頻pin率lv工gong作zuo，與yu更geng低di頻pin率lv的de可ke替ti代dai設she計ji相xiang比bi，這zhe反fan過guo來lai又you減jian小xiao了le變bian壓ya器qi尺chi寸cun。圖tu 3 顯示了 SW 電壓和電流以及輸出二極管的電流。

                  
                                       圖 3：在邊界模式工作時的反激式轉換器波形

SW VOLTAGE：SW 電壓
SW CURRENT：SW 電流
DIODE CURRENT：二極管電流

以邊界模式工作時，負載調節非常好，因為反射的輸出電壓始終在二極管電流過零時采樣。LT8300 一般提供好於 ±2% 的負載調節
，如圖 4 所示。

                           
                                                     圖 4：圖 1 所示原理圖的負載和電壓調節曲線

Output Load and Line Regulation：輸出負載和電壓調節
OUTPUT VOLTAGE：輸出電壓
LOAD CURRENT：負載電流

變壓器選擇以及設計時需要考慮的問題

變壓器規格和設計也許是成功應用 LT8300 最zui關guan鍵jian的de部bu分fen。除chu了le低di泄xie漏lou電dian感gan和he緊jin耦ou合he等deng涉she及ji高gao頻pin隔ge離li式shi電dian源yuan變bian壓ya器qi設she計ji的de常chang規gui注zhu意yi事shi項xiang
，變bian壓ya器qi的de匝za數shu比bi也ye必bi須xu嚴yan格ge控kong製zhi。因yin為wei變bian壓ya器qi副fu端duan上shang的de電dian壓ya是shi通tong過guo在zai主zhu端duan采cai樣yang所suo得de的de電dian壓ya推tui斷duan的de，所suo以yi匝za數shu比bi必bi須xu嚴yan格ge控kong製zhi
，以yi確que保bao一yi致zhi的de輸shu出chu電dian壓ya。

淩力爾特一直與領先的磁性元件製造商合作，以生產可與 LT8300 一起使用的預設計反激式變壓器。表 1 顯示了一部分推薦使用和現成有售的變壓器，這些變壓器分別來自 Wurth Elektronik、Pulse Engineering和 BH Electronics 公司。LT8300 數據表中列出了所有推薦使用的變壓器。這些變壓器一般能在持續 1 分鍾的時間內承受 1500VAC 的主端至副端擊穿電壓。還可以使用更高的擊穿電壓和定製變壓器。


                             表 1：可與 LT8300 一起使用和現成有售的變壓器

在 www.linear.com.cn/LTspice 下載一個免費的 LTspice 軟件，就可以用表 1 中所列的任何變壓器建立一個 LT8300 電(dian)路(lu)的(de)模(mo)型(xing)了(le)。這(zhe)種(zhong)仿(fang)真(zhen)產(chan)生(sheng)能(neng)夠(gou)實(shi)現(xian)的(de)結(jie)果(guo)，有(you)助(zhu)於(yu)使(shi)這(zhe)類(lei)轉(zhuan)換(huan)器(qi)的(de)設(she)計(ji)更(geng)容(rong)易(yi)，並(bing)可(ke)進(jin)一(yi)步(bu)確(que)認(ren)轉(zhuan)換(huan)器(qi)的(de)設(she)計(ji)。該(gai)仿(fang)真(zhen)電(dian)路(lu)包(bao)括(kuo)的(de)信(xin)息(xi)有(you)：電路如何啟動
；就不同輸入電壓而言，電路對負載步進的反應。要進行修改以及查看對電路性能的影響都很容易。