如何设计一个Fly-Buck直流/直流转换器吗
当我们观察使用一个变压器的直流/直流转换器,有两种拓扑,大多数人认为:
- 回程转换器,转换直流/直流或纠正AC / DC
- h桥转换器,它可以提供非常高的输出,甚至双向输出
有另一种类型的直流/直流转换器使用少,但是它允许在多个较小的rails变压器低压操作。这是fly-buck转换器;它允许在多个输出电压开关操作在一个小的足迹。当多个rails需要大降压值,fly-buck转换器提供了显著的优势相对于其他DC / DC变换器拓扑。
Fly-Buck变换器拓扑
fly-buck转换器拓扑混合的最好的方面回程转换器和巴克转换器成一个单一的电路拓扑。这种类型的转换器是一个简单的buck变换器拓扑的扩展到多个rails多重绕组变压器,类似于将做什么multi-rail反激变换器或一些h桥转换器。
的一些重要特征fly-buck转换器包括:
- 高效能量转化
- 使用一个转换节点,噪音小于使用多个巴克转换器
- 电隔离的次要rails
- 能力
- 使用标准的司机或控制器的能力
典型fly-buck变换器的拓扑如下所示。这个转换器使用变压器(TX1)提供耦合MOSFET开关波形的M1到次要的铁路。作为主要的铁路开关,它切换波形通过变压器电感夫妇到二级铁路。变压器的电感扮演双重角色最后,D1被选中,这样它调整电压在输出端。
rails fly-buck转换器电路有两个输出示例。
(Alt文本:fly-buck转换器)
目前,这个转换器设计显示了一个二级孤立铁路相同的地面网络作为主要的铁路。然而,二级铁路可以通电的孤立的从主铁路通过使用不同的地面网的PCB。
电阻在转换器的设计
在上面的图中,电阻R1和R2将用于仿真模拟负载。因为这个转换器通常需要运行在连续导电模式(CCM),我们会有非常大的电阻R1和R2放置;这将模拟输入到一个集成电路。
您还会注意到几个电阻放置在转换器(R3-R6)。这些电阻通常非常小(在1欧姆),他们提供阻尼的响波形可以源自转换节点,以及变频器的输出从放电电容器(C1和C2)。
这些电阻有助于减少振铃和过度通常观察到在启动期间的转换器,使其通过EMC测试的重要。然而,他们也略微降低变换器的效率,所以应该仔细大小。确保模拟输出瞬态响应,以及任何在输入/输出过滤器,验证该转换器不会表现出过度的过度和铃声。
上面的电阻在上面fly-buck变换器电路可以减少振铃和过度rails主要和次要。
如何实现多个二级孤立的Rails
上面的图表显示了一个二级孤立于主要的铁路。然而,高等铁路(甚至更rails)可以创建multi-winding变压器。把比率(相当于电感比值)在变压器将耦合电压和电流在二级rails电路中。
fly-buck中的二次电压转换器可以通过调整转multi-winding变压器比率。
因为产出和耦合的铁路上的脉动电压取决于绕组电感的次级电流回路,它可能是具有挑战性的设置二级铁路冲击电压的目标和最高目标同时涟漪。正确的方法是二次绕组电感的大小达到所需的电压。如果二次侧上的纹波太大,那么可以添加一个离散的电感与变压器绕组串联,增加总电感电流环。
有Fly-Boost转换器吗?
虽然不常见,有fly-boost fly-buck转换器的变体。这种类型的转换器将典型的提高拓扑,但随着变压器一次侧电感取代。工作周期设置的电压/电流主要铁路,而变压器电感升压/降压功能设置为孤立的铁路(s)。一个简单的改变位置来匹配标准提高拓扑将提供fly-boost功能。
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