【導讀】設計一個隔離式電源解決方案會十分復雜；你需要定制的變壓器、不同類型的反饋網絡來實現(xiàn)合適的電路穩(wěn)壓，以及用于實現(xiàn)穩(wěn)定性的某些類補償。不過，對于特定應用來說，有一個解決方案能夠提供所需的同樣隔離式偏置電源，而又避免了這么高的設計復雜度：它就是Fly-Buck™ 轉換器。

 

對于那些不熟悉這個拓撲的人來說，F(xiàn)ly-Buck轉換器是用一個同步降壓穩(wěn)壓器和耦合電感器繞組創(chuàng)建了隔離式輸出（圖1）。與更加傳統(tǒng)的隔離式電源拓撲相比，這些設計提供了數(shù)個優(yōu)勢。由于隔離式輸出與初級側輸出電壓密切相關，所以不需要光耦合器或輔助繞組；此外，你可以使用一個更小的變壓器，其原因在于初級與次級匝數(shù)比具有更好的匹配性。使用這個方法可以獲得一個成本更低且占板面積更小的隔離式電源設計。它還使得穩(wěn)定且精確地隔離式電源設計變得更加簡單。

 

圖1：Fly-Buck轉換器創(chuàng)建方式是在一個同步降壓轉換器內添加耦合繞組。

 

不論你需要一個單個隔離式電源軌，還是多軌電源，現(xiàn)在WEBENCH電源設計工具都能用Fly-Buck設計為你提供幫助。與所有其它電源設計差不多，你可以使用WEBENCH電源設計工具提供的很多有用特性。創(chuàng)建一個WEBENCH Fly-Buck設計與創(chuàng)建任何其它WEBENCH電源設計一樣簡單。

 

在WEBENCH電源設計工具中，你可以使用兩種方法來創(chuàng)建Fly-Buck設計。第一種方法涉及WEBENCH設計工具控制面板的使用。在使用這個控制面板時，首先單擊“Start Design”（開始設計）按鈕。一旦軟件加載完畢，在“Change Inputs”（更改輸入）部分中輸入你的Fly-Buck設計要求（圖2）。

 

圖2：在Change Inputs部分中輸入你對于Fly-Buck設計的電源要求

 

單擊“Use Advanced Options”（使用高級選項）來打開Advanced Options菜單（圖3）。在Design Control（設計控制）項下，確保“Show Alternate Topologies”（顯示替代拓撲）復選框被選中，這樣將列出所有可能的Fly-Buck解決方案。在你確認復選框的選擇后，單擊“Recalculate”（重新計算）按鈕來繼續(xù)。

 

圖3：使用WEBENCH Advanced Options來顯示替代拓撲，其中包括Fly-Buck設計。

 

在WEBENCH可視化編輯器中提供了一個可行解決方案列表，使你能夠輕松地對使用不同器件和拓撲的設計進行分類，并在它們之間進行比較。一旦你發(fā)現(xiàn)有一個Fly-buck設計能最好地滿足你應用的需要，可單擊“Open Design”（打開設計）按鈕將其打開。

 

在第二個方法中，你需要確定打算在Fly-Buck設計中使用的器件。比如說，你打算在Fly-Buck設計中使用LM5160。在LM5160產品文件夾中，你將會找到一個專門為這個器件創(chuàng)建的WEBENCH設計工具控制面板（圖4）。

 

在使用這個WEBENCH控制面板時，輸入針對你的Fly-Buck設計的輸入要求。在打開這個設計之前，確保“Use Isolated Output?”（使用隔離輸出嗎？）復選框被選中。這樣就確保了這個在WEBENCH電源設計工具中創(chuàng)建的設計使用Fly-Buck拓撲，而不是普通的降壓拓撲。

 

圖4：使用WEBENCH產品文件夾控制面板使你能夠用一個特定器件（比如說LM5160）來創(chuàng)建一個Fly-Buck設計。

 

在設計被打開后，你可以用優(yōu)化轉盤來優(yōu)化這個設計，查看設計電路原理圖、更改物料清單 (BOM) 窗口中的組件、打印設計報告、甚至與同事分享這個設計（圖5）。

 

圖5：WEBENCH工具提供針對你Fly-Buck設計的一個功率耗散值列表，一個完整的BOM和一個電路原理圖。

 

你甚至可以在WEBENCH電源設計工具中運行SPICE仿真。只需單擊“Sim”按鈕，選擇你的仿真類型（穩(wěn)定狀態(tài)、輸入瞬變、負載瞬變或啟動）并單擊“Start New Simulation”（啟動新仿真）。當仿真完成后，在波形查看器中選擇你想要查看的波形（圖6）。對于更進一步的設計定制，還提供了WEBENCH電路原理圖編輯器。

 

圖6：在WEBENCH電源設計工具中針對一個Fly-Buck設計生成的啟動和穩(wěn)定狀態(tài)波形

 

WEBENCH電源設計工具目前在Fly-Buck配置中支持LM5017, LM5018, LM5019, LM25017, LM25018, LM25019, LM5160A和TPS55010，并且計劃在未來支持更多的器件。

 

不論你是之前使用過Fly-Buck轉換器，還是頭一次聽到這個名稱，WEBENCH電源設計工具都使得這些隔離式電源的設計變得快速而又簡單。只需幾分鐘，一個Fly-Buck解決方案就呈現(xiàn)在你的面前，而且在WEBENCH環(huán)境內，你可以立即對這個解決方案進行優(yōu)化、定制和分析。自己動手試一試吧，你將會發(fā)現(xiàn)，隔離式電源的設計從未像現(xiàn)在這么簡單過。