傳統(tǒng)的高壓隔離反激式轉(zhuǎn)換器利用光耦合器將穩(wěn)壓信息從次級側(cè)基準(zhǔn)電源電路傳輸?shù)匠跫墏?cè),，由此實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確穩(wěn)壓,。問題在于光耦合器會大大增加隔離設(shè)計(jì)的復(fù)雜性：存在傳播延遲、老化和增益變化，所有這些都會使電源回路補(bǔ)償變得復(fù)雜，且會降低可靠性。此外,，在啟動過程中，需要采用泄放電阻或高壓啟動電路來初始啟動IC,。除非在啟動組件中額外添加一個(gè)高壓MOSFET,，否則泄放電阻將消耗大量電源。
LT8316是一種微功率,、高壓反激式控制器,，不需要光耦合器、復(fù)雜的次級側(cè)基準(zhǔn)電源電路或附加的啟動組件,。
擴(kuò)展電源電壓
LT8316采用熱增強(qiáng)型20引腳TSSOP封裝,，去除了4個(gè)引腳,，以顯示高壓間隔。通過對第三繞組的隔離輸出電壓采樣,，無需采用光耦合器來進(jìn)行穩(wěn)壓,。輸出電壓通過兩個(gè)外部電阻和第三個(gè)可選溫度補(bǔ)償電阻進(jìn)行編程。準(zhǔn)諧振邊界模式操作有助于實(shí)現(xiàn)出色的負(fù)載調(diào)整,、小變壓器尺寸和低開關(guān)損耗,，特別是在高輸入電壓下。
由于輸出電壓是在次級側(cè)電流幾乎為零時(shí)檢測,，所以無需采用外部負(fù)載補(bǔ)償電阻和電容,。因此，LT8316解決方案采用的組件數(shù)量較少,，大大簡化了隔離反激式轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)（參見圖1）,。
圖1. 完整的12 V隔離反激式轉(zhuǎn)換器，適用于20 V至800 V廣泛輸出,，最小啟動電壓為260 V,。
LT8316的額定工作電壓最大為600 V，但可以通過更換與VIN引腳串聯(lián)的齊納二極管來進(jìn)行擴(kuò)展,。齊納二極管的電壓會降低供給芯片的電壓,，使得電源電壓超過600 V。
LT8316
寬輸入電壓范圍：16V 至 600V
無需光隔離器即可進(jìn)行調(diào)節(jié)
支持準(zhǔn)諧振邊界模式
恒流和恒壓調(diào)節(jié)
低紋波輕載 Burst Mode? 運(yùn)行
低靜態(tài)電流：75μA
可編程限流值和軟啟動
采用具有高電壓引腳間距的 TSSOP 封裝
圖1所示為輸入電壓為18 V至800 V的反激式轉(zhuǎn)換器的整個(gè)原理圖,。如需查看詳細(xì)的組件選擇指南，請參考LT8316數(shù)據(jù)手冊,。220 V齊納二極管與VIN引腳串聯(lián)時(shí),，鑒于齊納二極管存在電壓容差，電路的最小啟動電壓約為260V,。注意,，在啟動后，LT8316可以在電壓低于260V時(shí)正常工作,。
圖2. 圖1中反激式轉(zhuǎn)換器的效率,。
圖2顯示了不同輸入電壓下的效率，反激式轉(zhuǎn)換器的峰值效率達(dá)到91%,。即使沒有光耦合器,，不同輸入電壓下的負(fù)載調(diào)整仍然保持準(zhǔn)確，具體如圖3所示,。
圖3. 圖1中反激式轉(zhuǎn)換器的負(fù)載和電壓調(diào)整率,。
低啟動電壓設(shè)計(jì)
之前的解決方案雖然將輸入電壓擴(kuò)展到800 V，但齊納二極管將最小啟動電壓提高到了260 V,。挑戰(zhàn)在于,，有些應(yīng)用既需要高輸入電壓,，也需要低啟動電壓。
圖4所示為備選的800 V最大輸入電壓解決方案,。這個(gè)電路使用齊納二極管和一個(gè)二極管來構(gòu)成電壓穩(wěn)壓器,。輸入電壓可以穩(wěn)定增加至800 V，而VIN引腳的電壓穩(wěn)定保持在560 V左右,。這個(gè)電路的優(yōu)點(diǎn)在于,，它允許LT8316以更低的電源電壓啟動。
圖4. 隔離反激式轉(zhuǎn)換器的原理圖：20 V至800 V輸入轉(zhuǎn)換至12 V,，啟動電壓低,。
非隔離降壓轉(zhuǎn)換器
LT8316的高壓輸入功能在簡單的非隔離降壓轉(zhuǎn)換器中可以輕松實(shí)現(xiàn)，且無需采用隔離式變壓器,。采用價(jià)格相對便宜的現(xiàn)成電感作為電磁組件,。
對于非隔離降壓應(yīng)用，LT8316的接地引腳連接至降壓拓?fù)涞拈_關(guān)節(jié)點(diǎn),，其電壓可變,。LT8316采用獨(dú)有的檢測方法，只在開關(guān)節(jié)點(diǎn)接地時(shí)檢測輸出電壓,，因此降壓原理圖相當(dāng)簡單,。
與反激式轉(zhuǎn)換器一樣，降壓轉(zhuǎn)換器的電源電壓也可以擴(kuò)展,。圖5顯示了輸入電壓最高可達(dá)800 V的降壓轉(zhuǎn)換器的原理圖,。LT8316的電源電壓和VIN引腳之間存在一個(gè)220 V齊納二極管。鑒于齊納二極管存在電壓容差,，最小的啟動電壓為260 V,。啟動之后，LT8316繼續(xù)以更低的電源電壓正常運(yùn)行,。圖6顯示了不同輸入電壓下的效率,，降壓轉(zhuǎn)換器的峰值效率達(dá)到91%。圖7顯示了負(fù)載和電壓調(diào)整率,。
圖5. 電源電壓最高800 V的非隔離降壓轉(zhuǎn)換器的原理圖,。
圖6. 圖5中降壓轉(zhuǎn)換器的效率。
圖7. 圖5中降壓轉(zhuǎn)換器的負(fù)載和電壓調(diào)整率,。
與圖4中的反激式轉(zhuǎn)換器類似,，可以在電源電壓和VIN引腳之間增加電壓穩(wěn)壓器，以使降壓轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)低啟動電壓,。需要注意的是,，GND引腳和VIN引腳之間存在一個(gè)體二極管，它會增高晶體管的射極電壓,，導(dǎo)致基極射極擊穿,。為了防止出現(xiàn)這種情況,，我們增加兩個(gè)二極管來保護(hù)該晶體管。圖8所示為低啟動電壓解決方案,。
圖8. 采用低啟動電壓的800 VIN非隔離降壓轉(zhuǎn)換器的原理圖,。
結(jié)論
LT8316在準(zhǔn)諧振邊界模式下工作，無需采用光耦合器即可實(shí)現(xiàn)出色穩(wěn)壓,。此外,，它還具有豐富的特性，包括低紋波突發(fā)模式(Burst Mode?)工作,、軟啟動,、可編程電流限制、欠壓鎖定,、溫度補(bǔ)償和低靜態(tài)電流,。高度集成簡化了組件數(shù)量較少的高性能解決方案的設(shè)計(jì)，涉及的應(yīng)用范圍非常廣泛,，從由電池供電的系統(tǒng)到汽車,、工業(yè)、醫(yī)療,、電信電源以及隔離輔助/家用電源,。