电源管理设计:倒置降压器如何提供非隔离反激器的拓扑选择?
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在决定拓扑结构时,反激通常是任何低功耗离线转换器的首选。但是,如果不需要隔离,这可能不是最好的方法。假设终端设备是一个智能灯开关,用户可以通过智能手机的应用程序进行控制。在这种情况下,用户在操作过程中不会接触到暴露的电压,因此不需要隔离。 对于离线电源来说,反激拓扑是一个合理的解决方案,因为它的物料清单(BOM)计数较低,只有少数功率级元件,并且变压器的设计可以处理较宽的输入电压范围。但是,如果设计的终端应用不需要隔离呢?如果是这样的话,考虑到输入是离线的,设计师可能仍然会想要使用反激。带集成场效应晶体管(FET)和初级侧调节的控制器会产生小的反激解决方案。 图1显示了使用带初级侧调节的UCC28910反激开关的非隔离反激的示例示意图。虽然这是一个可行的选择,但与具有较低BOM计数的反激相比,离线倒置降压拓扑将具有更高的效率。在这篇电源管理设计小贴士中,我将探讨用于低功耗AC/DC转换的倒置降压。
图1 这种使用UCC28910反激开关的非隔离反激设计可将AC转换为DC,但离线倒置拓扑可以更有效地完成此项工作 图2显示了倒置降压的功率级。像反激一样,它有两个开关元件,一个磁性元件(单电源电感器而不是变压器)和两个电容器。顾名思义,倒置降压拓扑类似于降压转换器。开关在输入电压和接地之间产生一个开关波形,然后由电感电容网络滤除。区别在于输出电压被调节为低于输入电压的电位。即使输出“浮动”在输入电压以下,它仍然可以正常为下游电子器件供电。
图2 倒置降压功率级的简化示意图 将场效应晶体管放在低侧意味着它可以直接从反激控制器驱动。图3显示了一个使用UCC28910反激开关的倒置降压。一对一耦合电感器作为磁开关元件。一次绕组作为功率级电感器。二次绕组向控制器提供定时和输出电压调节信息,并为控制器的局部偏置电源(VDD)电容器充电。
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