圖 1. 隔離式轉換器（拓撲與電源）

 

有很多應用都需要偏置電軌，而且這些電軌必須與主電源隔離。工程師一直使用各種方案生成這些電軌，包括反激式轉換器、帶變壓器的低側或推挽式驅動器、隔離式模塊或者專有集成型解決方案等。Fly-Buck™ 轉換器（或隔離式降壓轉換器）正日益成為深受歡迎的低功耗隔離式偏置解決方案，這主要得益于其簡便性、易用性、低組件數，以及TI LM5017 系列部件等寬泛 Vin 集成型穩壓器的提供。客戶與現場工程師經常會問，為什么他們需要選擇 Fly-Buck 解決方案，而不繼續使用反激式解決方案。為了回答這個問題，我需要換個問法：“Fly-Buck 解決方案何時更好？”本博客會確定一些應用屬性，只要這些屬性一出現，Fly-Buck 就會變得更具吸引力。

 

低功耗（10W、5W、2.5W、1W）隔離式電軌

 

Fly-Buck 轉換器可工作在不同功率級下，這取決于輸入電壓、FET 的 RDSON、繞組電阻以及耦合線圈漏電等。但在較低功率級下，它自然會帶來比反激式更簡單的解決方案，因為集成了 FET，而且沒有隔離式反饋環路。最高級的解決方案一直都處于不足 5W 的電源下，其中二次反饋反激的復雜性不可調節。請參見上圖 1。

 

多個隔離式和／或非隔離式輸出

 

Fly-Buck 轉換器無需光學耦合器反饋電路，即可提供良好的交叉穩壓。由于光學式反饋只對一個隔離式輸出起作用，因此當存在多個輸出時，專用反饋環路的優勢也就變得不那么重要了。

 

Fly-Buck 轉換器不需要任何附加成本就能提供一次非隔離式降壓輸出。因此，它可為同時需要隔離式和非隔離式輸出的應用帶來更簡單的設計。

 

± 5% 的穩壓

 

Fly-Buck 可獲得一次側穩壓，因此最適合用不需要極高精度隔離式輸出穩壓的應用。MOSFET 或 IGBT 柵極驅動器電路就屬于這種類別。

 

不過，使用二次穩壓器可實現更好的穩壓。此外，該拓撲還適合隔離式輸出允許 5-10% 變量并有多個二次穩壓器將電壓降低至特定負載電壓的應用。

 

寬泛 Vin 軌

 

涉及推挽式或者驅動器-變壓器組合的分立式設計通常需要一款穩壓的一次側電軌來生成穩定的二次電軌。LM5017 系列 Fly-Buck 穩壓器可在高達 100V 的寬泛電軌下工作。

 

因此，在回答“何時使用 Fly-Buck 解決方案更好？”這個問題時，需要考慮功率級、輸出電軌數量、穩壓目標和輸入電壓范圍后再做決定。

 

參考資料

 

1. TI“設計隔離式降壓 (Fly-Buck) 轉換器”

 

2. LM5017：100V、600mA 恒定導通時間同步降壓穩壓器

 

3. 德州儀器《設計精萃》視頻《如何使用 Fly-Buck DC/DC 轉換器拓撲》

 

4. TI 寬泛 Vin DC/DC 電源解決方案

 

 

推薦閱讀：