DC-DC正激变换器设计指南.pdf

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1、应用指南AN-31®DPA-SwitchDC-DC正激变换器设计指南介绍•极好的轻载效率•可选的300kHz或400kHz的工作频率单端正激变换器拓扑技术作为最佳方案，广泛地应用于•无损耗集成的逐周期电流限制工业控制、电信中心局设备、数字电话及使用分布式配电系统等DC-DC应用当中。本设计指南中举例的电路对这些特点的使用以及DPA-Switch在DC-DC单端正激变换器的设计当中，DPA-Switch的产的其它特点进行了说明。品的优势如下：范围•元件数目低•高效率（使用同步整流时，效率通常>91%）本文说明了

2、使用DPA-Switch的具有单输出的单端正激变•内置缓启动降低了应力及过冲换器设计的设计指南。它可以用来帮助系统工程师及电•内置精确的线电压欠压检测路设计师熟悉DC-DC应用中DPA-Switch的性能和要求。•内置精确的线电压过压关断保护此应用指南所提供的材料用于帮助DPA-SwitchDC-DC正•内置可调整的限流点激变换器设计的用户正确使用PIExpert软件设计工具。•内置过载及开环故障保护•内置过热关断保护后续的应用指南还将包括更加复杂设计的全面的设计过程。•在输入高压及负载瞬变情况下，可编程的占

3、空比降低关于最新的应用信息及设计工具，建议设计者查看Power特点限制了占空比的偏移程度Integrations网站www.powerint.com。SnubberPowerOutputTransformerInductor++CBiasOutputCLAMPVoltageCapacitorVO+–RDCUVLOINPUTTL431withDrainFrequencyClampCompensationDPA-SwitchDLU1CONTROLCFEEDBACKCIRCUITSFCBYPASSRFCCFCInp

4、utReturnPI-2873-062204图1.具有单输出的DPA-Switch单端正激变化器的典型电路结构July2004应用指南AN-31描述符号最小值典型值最大值单位建议输入输入电压V364875VDC典型工作范围IN输入电压UV开启36VDC输入电压UV关断29VDC输入电压OV开启72VDC输入电压OV关断90VDC输出输出电压V4.85.005.2V±4%OUT输出纹波和噪声V50mV20MHz带宽RIPPLE输出电流I06.00AOUT输入电压调整率±0.2%负载调整率±0.5%瞬态响应的峰值

5、偏差3%of50-75%负载跳变，100mA/msV48VDC输入OUT瞬态响应恢复时间200ms至最终输出电压1%，50-75%负载跳变，48VDC输入总输出功率连续输出功率P30WOUT效率低成本设计hCost84%在POUT(30W)时测得，增强型设计（无同步整流）h87%Enhanced25°C，48VDC输入同步整流设计h91%SyncRect环境输入-输出绝缘电压1500VDC环境温度T-4085°C自然风冷，海平面条件AMB表1.单输出DC-DC变换器的典型规格要求3图1所示为具有单一稳压输出的

6、DPA-Switch电源的典型输入电压低于规格中的最小值时变换器能够工作正常并电路。本设计指南对图1具体实现电路中的元件选择所需且功能完善。要注意的事项进行了讨论。同时，本文还涉及到怎样在成本、效率及复杂性之间进行选择和折衷，包括同步整DPA-Switch的输入欠压阈值容差变化要留有足够的设计流的替换方法及产生偏置电压的可选方法。裕量，使得实际的最低工作电压接近30V。类似地，在输入电压高于规定的最大输入电压的情况下，变换器也必须系统要求能够正常工作。对于标称输入电压为48V的设计，实际的输入电压范围通常为3

7、0V至90V。设计开始时，要对规格要求进行评估。表1给出了此文中变换器范例的规格，在此用于制作一个工程原型样板来输出特性加以评估。只需稍加改进，使用基本设计的变量即可达到较高的效率。使用TL431的普通反馈电路，当输入电压、负载及工作温度变化时，输出电压可以维持在±4%的范围以内。经过适输入电压当的频率补偿后可以对瞬态响应加以控制。反馈网络中元变换器工作的实际输入电压范围要比规格中所示的范围件数值的选择指南将在后续的单独章节加以讨论。纹波和要宽。规格中要求在最低36V输入的情况下变换器能够噪声完全受输出电感及

8、所用电容的大小所影响。本文也将工作并输出达到全部性能要求。因此，设计者必须保证对这些方面的问题进行详尽的讨论。2版本C07/04AN-31应用指南++U2DPA-SwitchDPA-SwitchU2DLDLCONTROLCONTROLCCSXFSXFPI-3468-042303PI-3469-042303DCInputDerivedTransformerBias(unregulated)(a)(b)