半調(diào)節(jié)型隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器

　　未調(diào)節(jié)型隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器雖然不需要任何光耦合器，但其無法提供任何的調(diào)節(jié)。與之相反，已調(diào)節(jié)型隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器可提供嚴(yán)格的輸出電壓調(diào)節(jié)，然而卻需要使用一個(gè)光耦合器。在許多應(yīng)用中，客戶可能不希望采用光耦合器，但要求對(duì)輸出電壓實(shí)施一定程度的調(diào)節(jié)。所謂"半調(diào)節(jié)型"隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器將是合適的解決方案。

　　從輸出電壓調(diào)節(jié)的角度來看，半調(diào)節(jié)型隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器介乎于未調(diào)節(jié)型和已調(diào)節(jié)型隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器之間。與已調(diào)節(jié)型隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器相似，半調(diào)節(jié)型隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器也具有一個(gè)反饋電路。然而，它并不直接感測(cè)和調(diào)節(jié)輸出。取而代之的是，它只檢測(cè)一個(gè)與次級(jí)側(cè)上的輸出電壓相似、但通常參考于初級(jí)輸入電壓的電壓。這些方法也許不能實(shí)現(xiàn)與已調(diào)節(jié)型隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器準(zhǔn)確度相同的輸出電壓，但其免除了光耦合器，同時(shí)獲得了相當(dāng)好的輸出電壓調(diào)節(jié)性能。在本文中討論的三個(gè)例子是Fly-Buck轉(zhuǎn)換器、具有交叉調(diào)節(jié)輸出的反激式轉(zhuǎn)換器和初級(jí)側(cè)調(diào)節(jié)(PSR)反激式轉(zhuǎn)換器。

　　1. Fly-Buck轉(zhuǎn)換器

　　Fly-Buck 轉(zhuǎn)換器基本上就是一個(gè)同步降壓型轉(zhuǎn)換器，它具有一個(gè)耦合至其電感器的額外繞組，用以生成一個(gè)隔離式輸出(VOUT)。除了次級(jí)側(cè)上的隔離式輸出之外，F(xiàn)ly-Buck轉(zhuǎn)換器還在初級(jí)側(cè)上提供了一個(gè)已調(diào)節(jié)輸出(VP)。初級(jí)側(cè)輸出的調(diào)節(jié)方式與獨(dú)立型同步降壓轉(zhuǎn)換器相同，如式(2)：

　　式中的D為圖6中的降壓開關(guān)Q1的占空比。當(dāng)?shù)蛪簜?cè)同步開關(guān)Q2導(dǎo)通時(shí)VP反射至次級(jí)側(cè)并被整流為VOUT。等效電路示于圖7。VOUT可利用式(3)來計(jì)算：

　　與式(1)和圖4所說明的未調(diào)節(jié)型推挽式轉(zhuǎn)換器相似，F(xiàn)ly-Buck的隔離式輸出是VR和VF(它們均取決于負(fù)載電流和溫度)的一個(gè)函數(shù)。然而，VP是一個(gè)由反饋電路調(diào)節(jié)的恒定電壓，這就使得VP(因而也包括VOUT)與VIN無關(guān)。對(duì)于Fly-Buck轉(zhuǎn)換器的隔離式輸出，VIN的影響得到了補(bǔ)償，但是負(fù)載電流和溫度的影響則并未予以補(bǔ)償。于是，F(xiàn)ly-Buck轉(zhuǎn)換器歸類于半調(diào)節(jié)型隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器。

　　當(dāng)Q1導(dǎo)通時(shí)，輸出電容器COUT放電，提供負(fù)載電流。當(dāng)Q2導(dǎo)通時(shí)，輸出電容器電荷得到補(bǔ)充以保持調(diào)節(jié)作用。實(shí)際上，變壓器或多或少會(huì)有一些漏電感，其決定了次級(jí)繞組中用于對(duì)輸出電容器進(jìn)行充電的電流的斜坡上升速率。漏電感和占空比會(huì)影響輸出電壓調(diào)節(jié)。應(yīng)盡可能地減小漏電感并謹(jǐn)慎地選擇大的工作占空比，以減輕它們對(duì)于調(diào)節(jié)的影響。憑借正確的設(shè)計(jì)，大概可以實(shí)現(xiàn)5%至10%(具體數(shù)值取決于負(fù)載電流范圍)的輸出電壓調(diào)節(jié)。