LT3837：高效隔離反激式同步整流轉(zhuǎn)換器的設(shè)計與應(yīng)用

在電子工程師的日常工作中，電源設(shè)計是一個至關(guān)重要的領(lǐng)域。今天，我們將深入探討 Linear Technology 的 LT3837 隔離反激式同步整流轉(zhuǎn)換器，以及與之相關(guān)的演示電路 1038A - B。

文件下載：DC1038A-B.pdf

一、產(chǎn)品概述

演示電路 1038A - B 是一款采用 LT3837 的 35 瓦隔離反激式同步整流轉(zhuǎn)換器，具備初級側(cè)調(diào)節(jié)功能。該電路旨在展示 LT3837 在反激式電源中所能實現(xiàn)的高性能、高效率和小尺寸解決方案。它的工作頻率為 200kHz，能在 9 至 36V 的輸入電壓范圍內(nèi)輸出穩(wěn)定的 5.0V、7A 電壓，適用于汽車、工業(yè)等多種應(yīng)用場景。其電路板占地面積小于八分之一磚，同步整流技術(shù)使其效率超過 89%，隔離電壓為 1500VDC。

二、性能參數(shù)

1. 輸入輸出參數(shù)

2. 性能圖表

從效率圖表（圖 2）中可以看到，在不同輸入電壓（9V、18V、36V）下，隨著輸出電流的變化，效率也有所不同。而輸出電壓調(diào)節(jié)圖表（圖 3）則展示了在不同輸入電壓和輸出電流下，輸出電壓的穩(wěn)定性。輸出紋波圖表（圖 4）和瞬態(tài)響應(yīng)波形圖表（圖 5）則分別反映了輸出紋波和瞬態(tài)響應(yīng)的情況。

三、工作原理

LT3837 同步反激式 PWM 控制器位于初級側(cè)，通過脈沖變壓器驅(qū)動次級側(cè)的 MOSFET，以提供同步整流輸出。當(dāng)施加輸入電壓時，欠壓電路使 LT3837 處于靜態(tài)，同時電流源將 Cvcc（C8）充電至 8.2V，隨后控制器啟用，啟動過程開始。初級電路依靠 Cvcc 中存儲的電荷工作，直到 T1 的輔助繞組開始支持 Vcc。當(dāng)出現(xiàn)嚴(yán)重過載或短路導(dǎo)致 T1 無法支持 Vcc 時，轉(zhuǎn)換器進(jìn)入“打嗝模式”，當(dāng) Vcc 降至 7.0V 時切斷，以保持電路的低功耗。

LT3837 提供同步整流器柵極驅(qū)動信號，該信號通過 T2 傳遞到次級并進(jìn)行緩沖。通過在反激時間觀察 T1 輔助繞組上的電壓，并對初級柵極驅(qū)動（PG）和同步柵極驅(qū)動（SG）進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制（PWM）來實現(xiàn)調(diào)節(jié)。此外，LT3837 還被編程為補(bǔ)償控制環(huán)路外的電路電阻。輸入和輸出端的可選 LC 濾波級有助于降低噪聲。

四、快速啟動步驟

演示電路 1038 易于設(shè)置，可用于評估 LT3837 的性能。以下是具體步驟：

1. 設(shè)置輸入電源：將能夠提供 9V 至 36V 的輸入電源設(shè)置為 18V，然后關(guān)閉電源。
2. 提供氣流：為了在滿負(fù)載下持續(xù)運(yùn)行，需以 200lfm 的氣流吹過設(shè)備。
3. 連接輸入電源：在電源關(guān)閉的情況下，將電源連接到輸入端子 +Vin 和 –Vin。需要注意的是，輸入電壓低于 9V 可能會因 LT3837 的欠壓鎖定功能而使轉(zhuǎn)換器無法啟動。如果需要進(jìn)行效率測量，可以在輸入電源中串聯(lián)一個能夠測量 5Adc 的電流表或電阻分流器，以測量 DC1038A 的輸入電流；同時，可在輸入端子兩端放置一個能夠測量至少 36V 的電壓表，以準(zhǔn)確測量輸入電壓。
4. 開啟輸入電源：確保輸入電壓不超過 36V。
5. 檢查輸出電壓：檢查輸出電壓是否為 5V，然后關(guān)閉輸入電源。
6. 連接負(fù)載：在確定輸出電壓正常后，將一個能夠在 5V 下吸收 7A 電流的可變負(fù)載連接到輸出端子 +Vout 和 –Vout，并將電流設(shè)置為 0A。如果需要進(jìn)行效率測量，可以在輸出負(fù)載中串聯(lián)一個能夠處理 10Adc 的電流表或電阻分流器，以測量 DC1038A 的輸出電流；同時，可在輸出端子兩端放置一個能夠測量至少 5V 的電壓表，以準(zhǔn)確測量輸出電壓。
7. 再次開啟輸入電源：如果沒有輸出，可暫時斷開負(fù)載，確保負(fù)載設(shè)置不過高。
8. 調(diào)整負(fù)載并觀察參數(shù)：再次確定輸出電壓正常后，在工作范圍內(nèi)調(diào)整負(fù)載，并觀察輸出電壓調(diào)節(jié)、紋波電壓、效率等所需參數(shù)。

五、總結(jié)

LT3837 隔離反激式同步整流轉(zhuǎn)換器憑借其高性能、高效率和小尺寸的特點(diǎn)，為電子工程師在電源設(shè)計方面提供了一個優(yōu)秀的解決方案。通過對其性能參數(shù)、工作原理和快速啟動步驟的了解，我們可以更好地應(yīng)用該轉(zhuǎn)換器，滿足不同應(yīng)用場景的需求。各位工程師在實際應(yīng)用中，不妨多嘗試不同的參數(shù)設(shè)置和電路配置，以充分發(fā)揮 LT3837 的優(yōu)勢。大家在使用 LT3837 過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。

以上就是關(guān)于 LT3837 的詳細(xì)介紹，希望對各位電子工程師有所幫助。