ZHCAD84 October   2023 LMR36506

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1引言
    1. 1.1 拓扑结构选择
    2. 1.2 从降压转换器到 Fly-Buck-Boost 转换器
  5. 2Fly-Buck-Boost 转换器的具体实现
    1. 2.1 原理图
    2. 2.2 物料清单
  6. 3测试结果
    1. 3.1 启动行为
    2. 3.2 系统环路稳定性
    3. 3.3 热行为
    4. 3.4 VOUT 纹波和 SW 节点波形
    5. 3.5 效率数据
      1. 3.5.1 平衡负载的效率数据
      2. 3.5.2 不平衡负载的效率数据
    6. 3.6 负载调整率
      1. 3.6.1 平衡负载的负载调节
      2. 3.6.2 不平衡负载的负载调整率
  7. 4总结
  8. 5参考资料

拓扑结构选择

多种拓扑和设计可用于从正输入电压 (VIN) 提供正电压 (Pos VOUT) 轨和负电压 (Neg VOUT) 轨。例如,既有包含升压转换器和反相降压/升压转换器的专用器件(TPS65130、TPS65131 和 TPS65133)、包含升压或 LDO 和负电荷泵的器件(TPS65132 和 LM27762),也有单电感器多输出分离轨转换器 (TPS65135)。除了这些器件之外,设计人员还可以从多种拓扑和通常用于隔离式电源转换的相关器件中进行选择。1这些器件也用于非隔离式应用。开环推挽式(SN6501、SN6505、SN6507)或 LLC (UCC25800) 器件属于此类别以及初级侧调节反激式器件。2此外,在 Fly-Buck 或 Fly-Buck-Boost 拓扑中使用降压转换器也是一种可能的解决方案。

后两种器件的优势是可以从庞大的降压转换器产品系列中选择器件,并且可用于具有宽 VIN 容差范围的应用。多家不同电感器供应商提供的一系列现成耦合电感器也支持使用这些器件。这些现成电感器中提供了大量针对 1:1 匝数比的电感器产品,因而支持直接选择电感器,但也会导致在所需的占空比设计方面存在特定限制。

这两种拓扑都会生成稳压良好的非隔离式初级输出电压;其中,对于 Fly-Buck,会生成正输出,而对于 Fly-Buck-Boost,则会生成负输出。次级输出电压通常是隔离式输出电压,其跟随 初级侧电压。到次级侧的能量传输发生在开关周期的关断时间内,并会导致所需的占空比小于 50%;剩余 50% 以上的周期时间可用于将能量传输到次级侧。考虑到最好使用 1:1 耦合电感器,当 VINmin > 2×VOUT 时,Fly-Buck 可以满足此要求,而当 VINmin > VOUT 时,Fly-Buck-Boost 可以满足此要求。根据这些注意事项,Fly-Buck 需要最低 30V 的 VIN 才能生成 ±15V 的电压,而 Fly-Buck-Boost 能够在最低 15V 的 VIN 下工作。