高效多路输出式DC/DC变换器，功率达15W

由DPA424P构成15W多路输出式DC/DC变换器的电路如图3-7所示。它属于采用电容耦合式同步整流技术的正激、隔离式、3路输出的DC/DC电源变换器模块。直流输入电压范围是36～75V，3路输出分别为5V/2.4A、7.5V/0.4A和20V/10mA，总输出功率为15.2W，电源效率可达88%。由C₁、L₁和C₂构成输入端EMI滤波器。R₁为欠电压值、过电压值设定电阻，所设定的U_UV、U_OV分别为33.3V、86.0V。当负载发生瞬间变化时，R₁还能自动减小最大占空比，防止磁饱和。R₂为极限电流设定电阻，取R₂=13.3kΩ时，所设定的漏极极限电流I′_LIMIT=0.57I_LIMIT=0.57×2.50A=1.425A。稳压管VD_Z1可将漏极电压钳制在安全范围以内。V₁的等效栅极电容能给高频变压器提供最佳复位。

该电源以5V输出作为主输出，其他两路输出都是在此基础上获得的。电阻R₅、C₁₅、R₄和MOS场效应晶体管V₂、V₁构成5V主输出的电容耦合式同步整流器。稳压管VD_Z2起钳位作用。在没有开关信号时，通过下拉电阻R₆使V₂关断。储能电感L₂回扫绕组的电压经过VD₁和C₇整流滤波后，获得20V输出。高频变压器二次绕组的电压经过VD₆和C₈整流滤波后获得7.5V输出。6.8V稳压管VD_Z3和二极管VD₂反极性串联后就充当7.5V输出的负载电阻，空载时输出电压一旦超过7.5V，VD_Z3就被反向击穿，利用VD_Z3和VD₂上的总压降可将输出电压钳制在大约7.5V上，以改善空载稳压特性。正常工作时，辅助绕组的输出电压经过VD₄、C₆整流滤波后给光耦合器PC357提供12～15V的偏压。R₇、VD₅和C₁₄组成软启动电路，能防止在启动过程中输出过冲。

设计要点：

（1）高频变压器采用PTS14/8型磁心，配8脚骨架。一次绕组用ϕ0.35mm漆包线分两层各绕8匝、7匝；将二次绕组夹在这两层中间，5V绕组用4股ϕ0.33mm漆包线绕4匝，7.5V绕组用4股ϕ0.33mm漆包线绕2匝。一次绕组的电感量L_P=434μH（允许有±25%的误差），其最大漏感量L_P0=1μH。高频变压器的谐振频率不低于3.8MHz。

（2）储能电感L₂上的辅助绕组用ϕ0.16mm漆包线绕26匝。5V输出电路中的扼流圈用两股ϕ0.33mm漆包线绕6匝，7.5V输出电路中的扼流圈用ϕ0.33mm漆包线绕12匝，20V输出电路中的扼流圈用ϕ0.16mm漆包线绕40匝。

（3）在空载并且输入电压为最大值时，从C₆两端输出的偏压应大于8V（正常情况下为12～15V）。(www.xing528.com)

（4）高频变压器二次绕组与5V、7.5V输出端之间的印制导线电阻应尽量小。

图3-7 由DPA424P构成15W多路输出式DC/DC变换器的电路

（5）高频变压器磁心的最短复位时间与V₁的等效栅极电容有关，V₁的导通时间则受磁复位电压的控制。当V₁的导通时间为最大值时，电源效率最高。必要时可在5V绕组之间并联RC缓冲器，用增加电容的办法来增大V₁的导通时间。工作在输入电压最小值时（对应于最大占空比），为保证能完全复位，复位时间应尽可能长一些。

（6）在设计印制板时，C₄、C₅和R₃应尽量靠近DPA424P。为减少漏感，一次侧、二次侧回路的面积要尽量小。