作者:Jasper Li

 

RS485和隔离CAN通讯在工业设备中被广泛应用,它们的收发器供电往往需要一个简单高效的隔离DC/DC变流器。反激变流器因其结构简单、价格便宜非常适合于这种应用场合。

DC-DC升压变流器的工作原理与反激接近,所以可以利用DC-DC升压变流器IC来实现反激隔离变流器电路。基于TPS61046的反激变流器电路如图1所示,TPS61046是1.8V 到5.5V输入,28V输出升压变流器IC。图中利用稳压管D4限制VIN pin的电压不高于5.1V,可以将反激电路的输入电压提高至20V。利用第三绕组和FB pin将输出电压稳定在5V。在5V输入条件下,最大输出电流是200mA。在输入电压大于10V条件下,最大输出电流是250mA。

图1: 基于TPS61046的反激变流器

 原边控制的反激变流器因为非理想变压器漏感的存在,往往输出电压的负载调整率不佳。在输出电流小的时候,输出电压偏高;输出电流大时,输出电压反而偏低。所以控制负载调整率在要求范围之内是设计这种反激变流器的难点之一。提高负载调整率的一个简单方法是加入假负载,如图1中的R1和R2。但是过小的假负载不足以改善负载调整率,过大的假负载降低效率。图1中R4,R5,Q1和D5构成了自调节假负载,假负载大小随着输出电流自动调节,从而在保证效率的同时改善负载调整率。反激变流器的电气性能如图2和图3所示:输出电流从0mA至满负载范围内输出电压变化不超过 ±6%,5V输入满载效率约为77%。

图2: 不同输入电压下的负载调整率

图 3: 不同输入电压下的效率

更多关于反激变流器设计的技术细节分析与测试数据请参考“5-V Output, 4000-V Isolated Power Supply Reference Design for RS485 Applications”。