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采用 DPA424 的 30 W DC-DC 转换器
接线图
2023年08月24日 18:23 298
admin
本文是使用 DPA424 的 30 W DC-DC 转换器的工程原型报告。它的工作输入电压范围为 36 VDC 至 72 VDC，并提供 5 V、6 A 的输出。它专为电信应用而设计。该设计具有元件数量极少、效率高、无散热器或在高达 55 °C 温度下降额以及高带宽的特点。
本文档包含电源规格、原理图、物料清单、变压器文档、印刷电路布局和性能数据。
图 1 已安装的电路板
图2 示意图
初级电路
图 2 中的原理图显示了使用 DPA424R 的单端正激转换器。该电路设计用于 36 V 至 72 V 输入范围和 5 V、6 A 输出。C1和L1提供输入滤波。C2 和 C3 旁路直流轨。直流轨应用于 T1 的初级绕组。变压器初级的另一侧由 U1 中的集成 MOSFET 驱动。C8 可降低 U1 中的 MOSFET 关断时产生的漏电尖峰的幅度。VR1 在故障情况下将 U1 漏极电压钳位到安全值，但在正常工作期间处于非活动状态。
R1 用于将低线路开启阈值设置为大约 33V，还将过压关断电平设置为大约 88V。R3 将 U1 电流限制设置为其标称值的大约 85%，从而限制在故障情况。C5 旁路 U1 控制引脚，并提供驱动 DPA 开关内部 MOSFET 所需的峰值电流。C6具有三个功能。它在启动期间提供 U1 所需的能量，设置故障情况下的自动重启频率，并根据频率降低 U1 的增益。R4加一个零以稳定电源控制环路。
输出整流
T1的输出经D2、L2、C10和C11整流和滤波。这是成本最低的整改方案。然而，DPA-Switch 与 DPA-Switch 数据表中所述的简单自驱动同步整流方案完全兼容。C12 提供额外的高频滤波，并且位于靠近电源输出端子的位置。C7 为从 T1 的初级耦合到次级的高频共模噪声提供旁路。R14 可以抑制初级到次级的循环电流，否则该电流会施加在输出纹波电压上。
C9 和 R5 对 D2 提供一些缓冲，但它们的主要目的是在 U1 关断时间内复位 T1。在 U1 关闭期间，导通期间存储在 T1 初级中的磁化能量耦合到次级，并对 C9 充电。C9 上的电压是 1/2 正弦波，其周期由 C9 和 T1 反射的初级电感决定。C9 的大小使得在关断时间内产生的电压足以在下一个开关周期发生之前重置 T1。R5 为 C9 提供阻尼，以防止开关转换期间的高频振铃。
正常工作期间，U1 由 L2 上的辅助反激绕组供电。该绕组在 U1 关闭期间提供能量，其输出电压与电源输出电压成正比。L2 的匝数比将辅助绕组的输出电压设置为大约 12V。D1 和 C4 对辅助绕组输出进行整流和滤波。
本文档包含电源规格、原理图、物料清单、变压器文档、印刷电路布局和性能数据。
图 1 已安装的电路板 图2 示意图初级电路
图 2 中的原理图显示了使用 DPA424R 的单端正激转换器。该电路设计用于 36 V 至 72 V 输入范围和 5 V、6 A 输出。C1和L1提供输入滤波。C2 和 C3 旁路直流轨。直流轨应用于 T1 的初级绕组。变压器初级的另一侧由 U1 中的集成 MOSFET 驱动。C8 可降低 U1 中的 MOSFET 关断时产生的漏电尖峰的幅度。VR1 在故障情况下将 U1 漏极电压钳位到安全值，但在正常工作期间处于非活动状态。
R1 用于将低线路开启阈值设置为大约 33V，还将过压关断电平设置为大约 88V。R3 将 U1 电流限制设置为其标称值的大约 85%，从而限制在故障情况。C5 旁路 U1 控制引脚，并提供驱动 DPA 开关内部 MOSFET 所需的峰值电流。C6具有三个功能。它在启动期间提供 U1 所需的能量，设置故障情况下的自动重启频率，并根据频率降低 U1 的增益。R4加一个零以稳定电源控制环路。
输出整流
T1的输出经D2、L2、C10和C11整流和滤波。这是成本最低的整改方案。然而，DPA-Switch 与 DPA-Switch 数据表中所述的简单自驱动同步整流方案完全兼容。C12 提供额外的高频滤波，并且位于靠近电源输出端子的位置。C7 为从 T1 的初级耦合到次级的高频共模噪声提供旁路。R14 可以抑制初级到次级的循环电流，否则该电流会施加在输出纹波电压上。
C9 和 R5 对 D2 提供一些缓冲，但它们的主要目的是在 U1 关断时间内复位 T1。在 U1 关闭期间，导通期间存储在 T1 初级中的磁化能量耦合到次级，并对 C9 充电。C9 上的电压是 1/2 正弦波，其周期由 C9 和 T1 反射的初级电感决定。C9 的大小使得在关断时间内产生的电压足以在下一个开关周期发生之前重置 T1。R5 为 C9 提供阻尼，以防止开关转换期间的高频振铃。
正常工作期间，U1 由 L2 上的辅助反激绕组供电。该绕组在 U1 关闭期间提供能量，其输出电压与电源输出电压成正比。L2 的匝数比将辅助绕组的输出电压设置为大约 12V。D1 和 C4 对辅助绕组输出进行整流和滤波。
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