ACDC和DCDC电源应用中采用隔离式误差放大器替换光耦合器和分流调节器

设计人员设计隔离式AC-DC、DC-DC或DOSA兼容型电源模块时，面临着以更佳的性能应对市场需求的挑战。本文介绍数字隔离器误差放大器，它可改进初级端控制架构的瞬态响应和工作温度范围。传统的初级端控制器应用是利用光耦合器提供反馈回路隔离，利用分流调节器提供误差放大器和基准电压。虽然光耦合器作为隔离器用于电源中具有成本低廉的优势，但它会将最大环路带宽限制在50 kHz，而且实际带宽会低得多。快速可靠的数字隔离器电路在单封装内集成隔离式误差放大器和精密基准电压源功能，使用该电路可实现极低温漂和极高带宽的精密隔离式误差放大器。隔离式误差放大器能实现250 kHz以上的环路带宽，使得以更高开关速度工作的隔离式初级电源设计成为可能。借助正确的电源拓扑，更高的开关速度可支持在更为紧凑的电源中使用更小的输出滤波器电感和电容。

我们首先将讨论一个反激式转换器拓扑，因为就元器件数目而言，它是最简单的电路。反激式电路使用最少的开关；本例中，仅在初级端使用了一个开关，并在次级端使用了一个整流二极管。简单反激式电路通常用于输出功率相对较低的应用中，但它确实具有高输出纹波电流和低交越频率，因为存在右半平面(RHP)零点。结果，反激式电路需要具备较大输出纹波电流额定值的大输出电容。图1显示采用光耦合器的方式，分流调节器在其中用作隔离式输出电压Vo的反馈电压误差放大器。分流调节器用作精确标准时，可提供精度典型值为2%的基准电压。输出电压经过分压，然后由内部误差放大器将其与分流调节器的基准电压进行比较，比较结果输出至光耦合器的LED电路。光耦合器LED由输出电压和串联电阻偏置，所需的电流量根据光耦合器电流传输(CTR)特性确定，相关说明可参见数据手册。

图1. 带光耦合器和分流调节器的反激式调节器框图