摘要: 在网络和电信设备中,电源从48V输入供电轨提供隔离的低压输出,同时要求高效率(以减少散热)和低组件高度。
在网络和电信设备中,电源从48V输入供电轨提供隔离的低压输出,同时要求高效率(以减少散热)和低组件高度。随着功率水平的提高,由于相应的元件功耗和变压器尺寸的增加,这些要求变得更加难以满足。简单的电源拓扑让位于更复杂的单级和两级方法,重点是变压器和半导体的利用。
其中一种方法,相位调制全桥转换器,是高功率电源的流行选择。不幸的是,到目前为止,还没有一种控制器既能提供定时控制的灵活性,又能提供管理各种高功率应用的功能(如同步整流器输出)。新的LTC3722-1电流模式控制器专门针对这些问题设计,为高功率,相位调制,全桥转换器提供全功能控制器。
12V隔离转换器
图1和图2显示了使用LTC3722EGN-1(24引脚SSOP)和LTC4440高侧驱动器在35A电源下从36V-72V输入到隔离12V。低轮廓设计的特点是表面贴装功率mosfet和并联/串联配置的平面变压器(小于0.4英寸高)。在48V输入时,该电路的典型满载效率(35A)为93%。图1所示的PCB板是3“× 5”,并且每分钟200线性英尺的气流提供从48V输入到50°C环境的全负载操作,而无需使用散热器。当用作大型系统板的一部分时,实际PCB面积可以进一步减少(取决于气流和环境温度)。
图1所示。LTC3722-1 36-72V输入到12V/35A隔离电源。
图2。LTC3722-1 36-72V输入到12V/35A隔离同步全桥电源。
即使输出为12V,同步整流器也可以降低二次整流器的功耗。这里选择12V的输出,因为它是一个很好的中间母线电压,但电路很容易修改以满足其他输入或输出电压。例如,不需要全输入电压范围或严格调节的应用可以进一步优化变压器和半导体的利用率,从而提高效率。
操作
图2中电路的启动从C14通过R29和Q41的基极集电极结进行涓流充电开始,直到U2的V(in)引脚达到10.2V(内部分流稳压电压)。假设欠压锁定引脚(UVLO)高于5V阈值,开关开始。C14保持U2的V(IN)引脚高于其6.0V关断阈值,直到T4上的偏置绕组(以及D12, D14和L4)接管。U4和U5为两个高位开关提供电平转换。U2的OUTE和OUTF引脚为输出整流器栅极驱动变压器T5和LTC1693栅极驱动器提供同步定时信号。该环路由U3、LT1431可编程基准和光耦合器ISO1闭合。
相位调制全桥变换器的工作原理与传统的全桥变换器相似,当对角开关打开时,功率就会传递。它的不同之处在于,在开关周期的自由旋转部分,桥的顶部或底部开关保持开着。这提供了寄生能量的恢复和一次开关的零电压导通转换。LTC3722-1可配置为零电压开关操作提供自适应(具有可编程超时)或固定延迟控制。在自适应DirectSense 模式下,通过感应桥腿上的过渡电压自动调节导通时间,消除外部修整。这提供了精确的零电压转换时序与输入电压,输出负载和电路寄生的变化。固定(或手动)延迟控制也可用,它允许固定转换延迟或甚至自定义动态定时方案。LTC3722-1还具有可调节的同步整流器时序。
结论
新型LTC3722-1电流模式控制器提供了针对高功率隔离全桥应用的丰富功能,包括灵活的定时控制,同步整流器输出,欠压锁定,可编程斜率补偿和电流模式边缘消隐。
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