15 W 多输出 DC-DC 正激转换器

这是采用 DPA424P 进行同步整流的 15 W 多输出 DC-DC 正激转换器的设计示例。该设计提供三种输出，例如 5 V/2.4 A、7.5 V/0.4 A 和 20 V/10 mA。它的工作输入范围为 36 VDC 至 72 VDC，适用于 IP 电话。它具有高整体电源效率、自驱动同步整流、400 kHz 工作频率以及非常适合 VoIP 应用的特点。该电源通过同步整流可实现约 88% 的效率。该电源使用耦合输出电感器来提供电压输出。

该文档包含电源规格、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 示意图

电路说明

所示电路是使用 DPA424 的单输出 DC-DC 正激电源。该电路同时使用同步整流和耦合输出电感器以满足电源规格。

输入 EMI 滤波

组件 C1、C2 和 L1 过滤来自电源的传导发射。

初级电源

电阻器 R1 对 DPA 开关的欠压和过压阈值进行编程。电阻器 R2 对器件电流限制进行编程（决定了过载情况下提供的功率量）。电容器 C4 提供器件去耦，元件 C5 和 R3 是反馈补偿的一部分（C5 还决定器件的自动重启周期）。元件D8和C6对偏置电源电压进行整流和滤波，光电晶体管U2从次级侧反馈信号。齐纳二极管 VR1 在故障情况下将漏极电压钳位到安全水平（在正常开关期间不活动）。

变压器 T1 提供来自初级的电压转换，并从两个绕组馈送到次级耦合电感器。二极管D31A和D31B为7.5V电感器绕组供电，同步整流器MOSFET Q21和Q22为5V电感器绕组供电。同步整流由变压器绕组无源驱动。电容器C21通过电阻器R22对Q21的栅极充电。齐纳二极管 VR21 限制 Q21（正向同步 MOSFET）栅极上的正向电压，并在 Q21 关断期间提供电容器 C21 放电的路径。电阻R23确保Q21在没有开关信号时保持关断。在初级关断期间，变压器 T1 的复位能量通过电阻器 R21 驱动至 Q22（捕捉同步 MOSFET）的栅极。二极管 SL13 为捕获周期提供连续的传导路径，

20 V 输出通过耦合电感器上的反激绕组实现。该绕组由二极管 D41 整流，7.5 V 绕组的电压偏移由组件 VR41、D43 和 D42 提供。输出经电容C41滤波。同样，7.5V 输出由电容器 C31 滤波，5V 输出由 C22、C23、C24、C25 滤波。电阻器 R24 提供小的预载以改善空载调节。

电阻器 R16 和 R15 感测 5 V 输出电压并向 TL431 U3 馈送信号。元件 C13 和 R14 进行补偿以降低 TL431 的高频增益。元件 R13 和 C12 提供相位超前补偿，以改善高频下的相位裕度。光电二极管 U2 从 5 V 输出连接到电阻器 R12，该电阻器对反馈电路的增益进行编程。元件 R11、D11 和 C11 实现了软完成电路，可消除电源启动期间的过冲。