用于空間緊湊型設(shè)計(jì)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(wèn)題

實(shí)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(jì)提供了創(chuàng)新式解決方案。典型的實(shí)例包括工業(yè)過(guò)程控制、直流馬達(dá)驅(qū)動(dòng)、測(cè)量測(cè)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(jiàn)電源設(shè)計(jì)中 DC/DC 轉(zhuǎn)換器與運(yùn)算放大器的實(shí)例。

正負(fù)電壓轉(zhuǎn)換

正負(fù)電壓轉(zhuǎn)換在微型 DC/DC 轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用中較常見(jiàn)。高精度運(yùn)算放大器對(duì)較高速應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化。有關(guān)設(shè)備可實(shí)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(zhuān)業(yè)音頻設(shè)備以及便攜式應(yīng)用等。某些運(yùn)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(fù)供電電壓。隔離式負(fù)輸出作為運(yùn)算放大器正輸入的參考。

單一電源的正負(fù)電壓

標(biāo)準(zhǔn) IC 封裝的微型 DC/DC 轉(zhuǎn)換器減小了生成到運(yùn)算放大器的正負(fù)輸出電壓所需的板級(jí)面積。圖 7 顯示了單一的隔離式轉(zhuǎn)換器可為帶有差動(dòng)輸入的信號(hào)調(diào)節(jié)電路高效生成正負(fù)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(hào)調(diào)節(jié)電路方面，系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員面臨的挑戰(zhàn)在于必須消除影響測(cè)量準(zhǔn)確性的接地回路。微型隔離式 DC/DC 轉(zhuǎn)換器可實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)。圖 8 中所示的電路采用雙輸出 DC/DC 轉(zhuǎn)換器來(lái)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(kāi)來(lái)。這種隔離屏障特性是不影響信號(hào)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(jì)噪聲敏感性較高的電路時(shí)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員常常需要把一小部分組件與其輸入電源完全隔離開(kāi)來(lái)。微型DC/DC 轉(zhuǎn)換器可有效地將本地電源軌的負(fù)載及噪聲與整個(gè)系統(tǒng)的主電源軌相隔離。

市場(chǎng)上現(xiàn)有的設(shè)備采用高度集成的封裝設(shè)計(jì)，這使其在空間緊湊型設(shè)計(jì)中應(yīng)用廣泛。相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的磚型轉(zhuǎn)換器，其尺寸更小，價(jià)格更低。相對(duì)于分立式設(shè)計(jì)，微型 DC/DC 轉(zhuǎn)換器不但降低了風(fēng)險(xiǎn)，大大加快了產(chǎn)品投放市場(chǎng)的時(shí)間，而且還節(jié)約了開(kāi)發(fā)成本。