图7. 隔离式降压-升压拓扑生成±VOUT轨
以上电路的电压和电流方程式如下:
其中VIN是输入电压,VO2是次级输出电压,Vdiode是二极管正向压降,D是占空比,N是变压器匝数比,Ids_pk是通过顶部开关的峰值电流,△i是主电感器纹波电流的三角部分,IOUT1和IOUT2分别是由VO1和VO2,生成的输出电流。
图8. ISL854102DEMO3Z在VIN=24V、VO1=VO2=5V、IO1=500mA、IO2=500mA时的工作波形
其他可能的隔离式降压转换器配置
堆叠正输出
在图3中,我们展示了一种双正输出的拓扑。要生成倍压器或2个不同的正电压,次级输出的负端子可以连接到正主输出上,如图9所示。
图9. 堆叠正输出转换器拓扑
双稳压和单个非稳压的正输出
低压差(LDO)稳压器可用来生成双稳压输出。图10显示了生成双稳压和单个非稳压正输出的配置。在这个配置中,次级侧的输出通过电阻分压器将次级输出连接到反馈来调节。 主输出电压使用LDO调节。
图10. 使用额外的LDO实现双稳压输出
适用于隔离式拓扑或其他降压转换器配置的应用
电气隔离和多输出应用在各种电源电子电路应用中很常见,如:电信,工业可编程逻辑控制器(PLC),工厂自动化,隔离式通信接口(即RS-485、RS-232),用于栅极驱动、传感器、运算放大器、电机驱动应用的偏置电源,以及需要正和负电压轨的任何应用。本节重点讨论几种应用,并解释如何运用各种拓扑。
1.放大器电源
双电源放大器比较常见,因为它效率更高,能够在不导致DC损耗的前提下复制输入波形。图11A显示了具有±12V轨的音频放大器,图11B显示了具有±5V轨的运算放大器。
图11. 具有±12V轨的音频放大器(上图) 具有±5V轨的运算放大器(下图)
为这类应用选择合适的拓扑时,需要考虑输入电压。例如,为以±12V轨运行的音频放大器供电,如果输入电源轨是24V,就选择隔离式降压拓扑。如果使用12V电池,就可以用反相降压-升压拓扑,以生成负压轨。如果使用5V USB、12V电池或绿色能源供电的系统,就应该采用隔离式降压-升压拓扑。图12说明了如何用各种拓扑给音频放大器供电。