圖 1. 在二次輸出上提供反饋補(bǔ)償電路的 Fly-Buck 轉(zhuǎn)換器

 

圖 1 是完整的補(bǔ)償電路與原型 LM5017 應(yīng)用電路。外部補(bǔ)償電路包含一款用于反饋隔離的光耦合器以及用作誤差放大器在較低頻率下提供很大增益的并聯(lián)穩(wěn)壓器 LM431A [3]。反饋電路包含一個(gè)可確定截止頻率的典型 I 類補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò) (C1、R1)。此外，該 I 類補(bǔ)償還可確保高 DC 增益，減少低頻率 DC 穩(wěn)壓誤差。在光耦合器中的光電晶體管開啟時(shí)，一次輸出的有效反饋比會(huì)下降。

 

圖 2 是具有正確電路參數(shù)的修改電路。增加補(bǔ)償電路后，電阻分壓器比率 (RFB2/RFB1) 的視在值在工作過程中會(huì)發(fā)生變化。高側(cè)反饋電阻器 RFB2 需要通過更新重新調(diào)整一次輸出電壓，使其設(shè)定值略高于額定 12V。

 

圖 2. 基于 LM5017 的 Fly-Buck 轉(zhuǎn)換器電路提供基于光耦合器的穩(wěn)壓電路

 

正如圖 3a、4a 和 5a（虛線）中所示，基于光耦合器的二次側(cè)穩(wěn)壓電路與無補(bǔ)償二次輸出相比，可顯著改善二次穩(wěn)壓效果。在原型 LM5017 電路中，二次輸出電壓在負(fù)載條件下出現(xiàn)了負(fù)梯度，使用該電路顯著降低了這種負(fù)梯度。隨著輸入電壓的增加，二次輸出電壓會(huì)得到不斷穩(wěn)壓，使其接近 5V 額定值。然而，二次側(cè)上這種改善的穩(wěn)壓性能也是以一次輸出穩(wěn)壓過程中末端降低換來的，因?yàn)檫@兩組輸出的基本關(guān)系仍然取決于功率級(jí)。圖 3b、4b 和 5b 是該最新配置下的有效一次穩(wěn)壓，以及將其與相應(yīng)初始電路對(duì)比的情況。

 

圖 3a. 二次側(cè)負(fù)載穩(wěn)壓

 

圖 3b. 一次側(cè)負(fù)載穩(wěn)壓

 

圖 4a. 二次側(cè)負(fù)載穩(wěn)壓

 

圖 4b. 一次側(cè)負(fù)載穩(wěn)壓

 

圖 5a. 二次側(cè)負(fù)載穩(wěn)壓

 

圖 5b. 一次側(cè)負(fù)載穩(wěn)壓

 

在初始 Fly-Buck 轉(zhuǎn)換器中添加該隔離式反饋補(bǔ)償電路的主要目的是在整個(gè)負(fù)載和輸入電壓范圍內(nèi)改善二次輸出電壓穩(wěn)壓效果。以上結(jié)果顯示，該隔離式補(bǔ)償電路對(duì)保持隔離式輸出電壓穩(wěn)壓非常有幫助。

 

參考資料

 

1.德州儀器《設(shè)計(jì)隔離式降壓 (Fly-Buck) 轉(zhuǎn)換器》

2.LM5017：100V、600mA 恒定導(dǎo)通時(shí)間同步降壓穩(wěn)壓器

3.《用 TL431 進(jìn)行設(shè)計(jì)》，作者：Ray Ridley

4.德州儀器《設(shè)計(jì)精萃》視頻《如何使用 Fly-Buck DC/DC 轉(zhuǎn)換器拓?fù)洹?/div>