一種易于建立的高性能、高可靠性隔離式電源

　　LTC3765 / LTC3766 含有實(shí)現有源箝位變壓器復位方法所必需的所有控制電路，從而與傳統箝位繞組或諧振復位方法相比，實(shí)現了更高的效率 (高達 95%) 和更高的功率密度。針對主開(kāi)關(guān)的大電流柵極驅動(dòng)器、有源箝位開(kāi)關(guān)和同步開(kāi)關(guān)均包括可調延遲，以實(shí)現最高效率。不過(guò)，在傳統的有源箝位正向轉換器中，在開(kāi)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，從而有可能導致轉換器發(fā)生故障。Direct Flux Limit 在所有條件下都能防止變壓器飽和，因此提高了轉換器的總體可靠性，同時(shí)與可替換解決方案相比，保持了卓越的瞬態(tài)響應。

　　其他特點(diǎn)包括快速和準確的平均電流限制、在 75kHz 至 500kHz 范圍內以可調固定頻率工作、能進(jìn)入預偏置負載的干凈啟動(dòng)、面向大功率設計的多相工作、過(guò)熱保護和真正的遠端輸出電壓檢測。LTC3765 采用耐熱增強型 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。在轉換器接通和斷開(kāi)期間，必須加上相等的正和負伏-秒。任何不平衡都將導致通常是對稱(chēng)的磁芯勵磁電流和通量密度向飽和方向“走”。在轉換器斷開(kāi)期間，有源箝位轉換器運用一個(gè)額外的開(kāi)關(guān)和電容器來(lái)加上復位電壓。這種方法產(chǎn)生了最低開(kāi)關(guān)電壓和最高效率。變壓器用自己的勵磁電流給復位電容器充電或放電，使其達到正確的電壓，該電壓隨占空比的變化而改變。在穩定狀態(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(huì )跟不上，從而導致磁芯飽和。當變壓器飽和時(shí)，就像是發(fā)生了短路，這可能損壞任何電源組件。

　　直到現在，這一基本問(wèn)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“權宜之計”，其中沒(méi)有一種方法可以確保磁芯不會(huì )飽和。采用這類(lèi)方法時(shí)，總是有可能在某些設計和測試時(shí)被忽略的運行“死角”處發(fā)生變壓器飽和。

　　LTC3765 和 LTC3766 實(shí)現了一種新的和獨特的系統，該系統通過(guò)直接監視變壓器的勵磁電流，限制磁通量在變壓器磁芯中的積累。在復位周期中，當有源箝位 PMOS 接通時(shí)，通過(guò)一個(gè)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 PMOS 斷開(kāi)且 NMOS 主開(kāi)關(guān)接通時(shí)，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，在內部產(chǎn)生一個(gè)準確的勵磁電流副本。然后在接通時(shí)，由這個(gè)準確的內部副本限制該勵磁電流。與以前的方法不同，Direct Flux Limit 直接監視所積累的磁通量，并在提供最快的瞬態(tài)響應的同時(shí)，確保變壓器不會(huì )飽和。這種方法還允許轉換器干凈啟動(dòng)，進(jìn)入預偏置輸出 (例如電池充電器)，并在出現瞬間電壓差后重新啟動(dòng) (無(wú)盲區軟停止)。

　　自啟動(dòng)

　　LTC3766 與 LTC3765 一起使用，以運用副端控制建立一個(gè)自啟動(dòng)正向轉換器。因為最初在副端沒(méi)有偏置電壓可用，所以 LTC3765 必須在主端以開(kāi)環(huán)方式管理啟動(dòng)。當在主端首次加電時(shí)，LTC3765 運用其自己內部的振蕩器開(kāi)始開(kāi)環(huán)軟啟動(dòng)。通過(guò)運用從 0% 到 70% 逐漸增大的占空比來(lái)開(kāi)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(guò)峰值充電或其他簡(jiǎn)單電路從變壓器副端得到。當 LTC3766 有足夠的電壓來(lái)滿(mǎn)足其啟動(dòng)要求時(shí)，該器件就通過(guò)一個(gè)纖巧的脈沖變壓器向 LTC3765 提供占空比信息。