采用高穩(wěn)定性隔離誤差放大器的反激式電源

　　本設(shè)計(jì)使用的變壓器匝數(shù)比為1：1，原邊電感為16μH(Halo Electronics， Inc.，TGB01-P099EP13LF)。

　　補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)

　　在反激式拓?fù)潆娫粗?，輸出?fù)載電阻、輸出電容及其串聯(lián)等效電阻(ESR)會(huì)增加一個(gè)零點(diǎn)和一個(gè)極點(diǎn)，其頻率取決于元件類型和值?？刂频捷敵鰝鬟f函數(shù)中還有一個(gè)右半平面(RHP)零點(diǎn)。RHP零點(diǎn)將相位降低90°，因此0 dB增益的頻率(交越頻率)低于RHP零點(diǎn)。

　　利用ADuM3190的誤差放大器，從-IN引腳到COMP引腳可提供一個(gè)Type II補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)，用以補(bǔ)償控制環(huán)路的穩(wěn)定性。補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)值取決于所選元件。

　　Type II補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的零點(diǎn)和極點(diǎn)由下式得出：

　　在該特定設(shè)計(jì)中，補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)設(shè)置為：R9 = 15 kΩ，C9 = 2.2 nF，C10 = 1 nF.

　　此補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)提供的零點(diǎn)和極點(diǎn)為：fZERO = 4.8 kHz，fPOLE = 15.4 kHz.提高零點(diǎn)和極點(diǎn)頻率可改善負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)，但會(huì)降低反饋環(huán)路的相位裕量，可能導(dǎo)致電源不穩(wěn)定。

　　緩沖器網(wǎng)絡(luò)

　　當(dāng)功率MOSFET (Q3)關(guān)斷時(shí)，變壓器泄露電感會(huì)在漏極上引起高電壓尖峰。此過(guò)大電壓會(huì)給功率MOSFET帶來(lái)巨大壓力，造成可靠性問(wèn)題或損害。因此，有必要使用附加網(wǎng)絡(luò)來(lái)鉗位電壓。

　　當(dāng)MOSFET漏極電壓超過(guò)D2的陰極電壓時(shí)，由電阻、電容和二極管(R19、C21和D2)組成的緩沖器網(wǎng)絡(luò)通過(guò)接通緩沖器二極管來(lái)吸收泄露電感中的電流。

　　當(dāng)功率MOSFET的漏極連接到CS引腳時(shí)，ADP1621以無(wú)損模式工作。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，為保持精度不變，應(yīng)將CS引腳的電壓限制在絕對(duì)最大值33 V和實(shí)際最大值30 V以下。如果實(shí)測(cè)峰值電壓超過(guò)30 V，或者需要更精確的電流限制，可以將CS引腳與MOSFET源極中的外部電流檢測(cè)電阻相連。

　　原邊電源

　　ADP1621電源電壓范圍是2.9 V至5.5 V，ADuM3190電源電壓范圍是3.0 V至20 V.為了采用5 V至12 V輸入電壓電源工作，可將一個(gè)小信號(hào)NPN晶體管(Q2)用作穩(wěn)壓器。

　　ADP1621的IN引腳內(nèi)置一個(gè)5.5 V穩(wěn)壓器，并且連接到NPN晶體管Q2的基極節(jié)點(diǎn)。此連接偏置Q2，使得發(fā)射極節(jié)點(diǎn)可調(diào)節(jié)到5.5 V - 0.7 V = 4.8 V，以便用作ADP1621 (PIN)和ADuM3190 (VDD1)的電源電壓。

　　副邊電源

　　ADuM3190的副邊(VDD2)電源電壓范圍為3.0 V至20 V，利用內(nèi)部穩(wěn)壓器提供3.0 V工作電壓。

　　如果VOUT設(shè)置為高于20 V，應(yīng)外加一個(gè)穩(wěn)壓器以提供額定VDD2電壓。

　　隔離和安全

　　ADuM3190采用小型16引腳QSOP封裝，隔離電壓額定值為2.5 kV rms.ADuM3190的安全額定值如表1所示。