用于空間緊湊型設(shè)計的微型隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器

解決低功耗應(yīng)用中的電壓隔離問題

實現(xiàn)輸入到輸出隔離的低輸出功率微型 DC/DC 轉(zhuǎn)換器為多種應(yīng)用中的高密度電源設(shè)計提供了創(chuàng)新式解決方案。典型的實例包括工業(yè)過程控制、直流馬達驅(qū)動、測量測試、電力傳輸、醫(yī)療設(shè)備及數(shù)據(jù)采集等。以下各圖給出了常見電源設(shè)計中 DC/DC 轉(zhuǎn)換器與運算放大器的實例。

正負電壓轉(zhuǎn)換

正負電壓轉(zhuǎn)換在微型 DC/DC 轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用中較常見。高精度運算放大器對較高速應(yīng)用進行了優(yōu)化。有關(guān)設(shè)備可實現(xiàn)極低的失調(diào)電壓和漂移，通常用于需要高精度的數(shù)據(jù)采集、電信設(shè)備、專業(yè)音頻設(shè)備以及便攜式應(yīng)用等。某些運算放大器要求輔助的電源軌。圖 6 中轉(zhuǎn)換器的隔離式輸出用于生成負供電電壓。隔離式負輸出作為運算放大器正輸入的參考。

單一電源的正負電壓

標準 IC 封裝的微型 DC/DC 轉(zhuǎn)換器減小了生成到運算放大器的正負輸出電壓所需的板級面積。圖 7 顯示了單一的隔離式轉(zhuǎn)換器可為帶有差動輸入的信號調(diào)節(jié)電路高效生成正負輸出電壓。雙輸出轉(zhuǎn)換器用于生成未穩(wěn)壓的輸出電壓，幅度大于其 +5 V 的輸入電壓。轉(zhuǎn)換器工作在 4.5 V 至 5.5 V 的輸入電壓范圍內(nèi)，具備升壓功能，可生成 +12V 的輸出，還具備降壓－升壓功能，可生成 -12 V 輸出。

AC 或 DC 儀表放大器的電源隔離

在 AC 或 DC 儀表放大器信號調(diào)節(jié)電路方面，系統(tǒng)設(shè)計人員面臨的挑戰(zhàn)在于必須消除影響測量準確性的接地回路。微型隔離式 DC/DC 轉(zhuǎn)換器可實現(xiàn)此目標。圖 8 中所示的電路采用雙輸出 DC/DC 轉(zhuǎn)換器來生成隔離式電壓。該轉(zhuǎn)換器與高精度隔離放大器結(jié)合使用，從而將電路其它部分生成的噪聲與儀表完全隔離開來。這種隔離屏障特性是不影響信號的完整性，因此它具有出色的可靠性以及較好的高頻抗擾度。

總結(jié)

設(shè)計噪聲敏感性較高的電路時，系統(tǒng)設(shè)計人員常常需要把一小部分組件與其輸入電源完全隔離開來。微型DC/DC 轉(zhuǎn)換器可有效地將本地電源軌的負載及噪聲與整個系統(tǒng)的主電源軌相隔離。

市場上現(xiàn)有的設(shè)備采用高度集成的封裝設(shè)計，這使其在空間緊湊型設(shè)計中應(yīng)用廣泛。相對于標準的磚型轉(zhuǎn)換器，其尺寸更小，價格更低。相對于分立式設(shè)計，微型 DC/DC 轉(zhuǎn)換器不但降低了風(fēng)險，大大加快了產(chǎn)品投放市場的時間，而且還節(jié)約了開發(fā)成本。