【導讀】在本 Fly-Buck™ 拓撲系列博客的第 1 部分，我們介紹了隔離側(cè)二次補償環(huán)路的意圖和理念。本文我們將回顧這種補償電路并展示二次側(cè)穩(wěn)壓的改善效果。
圖 1. 在二次輸出上提供反饋補償電路的 Fly-Buck 轉(zhuǎn)換器
圖 1 是完整的補償電路與原型 LM5017 應用電路。外部補償電路包含一款用于反饋隔離的光耦合器以及用作誤差放大器在較低頻率下提供很大增益的并聯(lián)穩(wěn)壓器 LM431A [3]。反饋電路包含一個可確定截止頻率的典型 I 類補償網(wǎng)絡 (C1、R1)。此外，該 I 類補償還可確保高 DC 增益，減少低頻率 DC 穩(wěn)壓誤差。在光耦合器中的光電晶體管開啟時，一次輸出的有效反饋比會下降。
圖 2 是具有正確電路參數(shù)的修改電路。增加補償電路后，電阻分壓器比率 (RFB2/RFB1) 的視在值在工作過程中會發(fā)生變化。高側(cè)反饋電阻器 RFB2 需要通過更新重新調(diào)整一次輸出電壓，使其設定值略高于額定 12V。
圖 2. 基于 LM5017 的 Fly-Buck 轉(zhuǎn)換器電路提供基于光耦合器的穩(wěn)壓電路
正如圖 3a、4a 和 5a（虛線）中所示，基于光耦合器的二次側(cè)穩(wěn)壓電路與無補償二次輸出相比，可顯著改善二次穩(wěn)壓效果。在原型 LM5017 電路中，二次輸出電壓在負載條件下出現(xiàn)了負梯度，使用該電路顯著降低了這種負梯度。隨著輸入電壓的增加，二次輸出電壓會得到不斷穩(wěn)壓，使其接近 5V 額定值。然而，二次側(cè)上這種改善的穩(wěn)壓性能也是以一次輸出穩(wěn)壓過程中末端降低換來的，因為這兩組輸出的基本關系仍然取決于功率級。圖 3b、4b 和 5b 是該最新配置下的有效一次穩(wěn)壓，以及將其與相應初始電路對比的情況。
圖 3a. 二次側(cè)負載穩(wěn)壓
圖 3b. 一次側(cè)負載穩(wěn)壓
圖 4a. 二次側(cè)負載穩(wěn)壓
圖 4b. 一次側(cè)負載穩(wěn)壓
圖 5a. 二次側(cè)負載穩(wěn)壓
圖 5b. 一次側(cè)負載穩(wěn)壓
在初始 Fly-Buck 轉(zhuǎn)換器中添加該隔離式反饋補償電路的主要目的是在整個負載和輸入電壓范圍內(nèi)改善二次輸出電壓穩(wěn)壓效果。以上結(jié)果顯示，該隔離式補償電路對保持隔離式輸出電壓穩(wěn)壓非常有幫助。
參考資料
1.德州儀器《設計隔離式降壓 (Fly-Buck) 轉(zhuǎn)換器》
2.LM5017：100V、600mA 恒定導通時間同步降壓穩(wěn)壓器
3.《用 TL431 進行設計》，作者：Ray Ridley
4.德州儀器《設計精萃》視頻《如何使用 Fly-Buck DC/DC 轉(zhuǎn)換器拓撲》
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