高效稳定的5V/6A DC/DC变换器实例

图3-12 由DPA424R构成5V、6A（30W）DC/DC变换器的电路

由DPA424R构成5V、6A（30W）DC/DC变换器的电路如图3-12所示。它采用肖特基整流管，电源效率η=80%。由C₁～C₃和L₁构成输入端EMI滤波器。R₁为欠电压值、过电压值设定电阻，欠电压值U_UV=33.3V，过电压值U_OV=86.0V。当输出瞬间过载时，R₁还能自动减小最大占空比以防止磁饱和。R₃为极限电流设定电阻，取R₃=8.25kΩ时，所设定的漏极极限电流I_L′_IMIT=0.85I_LIMIT=0.85×2.50A=2.125A。磁复位电路由稳压管VD_Z、电容C₈和C₉组成，在功率MOSFET截止时能将高频变压器磁复位。稳压管VD_Z具有钳位作用，当负载发生瞬间变化或输出过冲时可限制漏极电压的升高。C₈可滤除漏极电压上的尖峰脉冲。C₉和R₅相串联，再与输出整流管VD₂相并联，能抑制阻尼振荡。

DPA424R的偏压由储能电感L₂的附加绕组来提供。由于L₂接在输出电路中，因此偏压不受输入电压的影响，其效果要比用高频变压器的辅助绕组更好。空载时利用负载电阻R₂可将偏压维持在8V以上。

由R₇、VD₃和C₁₃组成的软启动电路，能避免在启动过程中输出过冲。其他元器件用来控制输出电压并为环路提供补偿。

设计要点：

（1）高频变压器采用PR1048型磁心，配8脚骨架。一次绕组、二次绕组分别用ϕ0.35mm漆包线绕15匝、4匝。一次绕组的电感量L_P=450μH（允许有±25%的误差），最大漏感量L_P0=1μH。高频变压器的谐振频率不低于3.8MHz。储能电感的一次绕组用两股ϕ0.56mm漆包线绕7匝，二次绕组（即辅助绕组）用ϕ0.56mm漆包线绕18匝，磁心留间隙后的等效电感A_LG=163nH/T²，一次绕组的电感为8μH（允许有±10%的误差）。(www.xing528.com)

（2）选择C₉应使高频变压器在U_I=U_UV时能被磁复位，欠电压情况下DPA424R的漏极电压不超过170V。为减小由漏感产生的尖峰脉冲，C₈的电容量应随C₉的增大而增大。

（3）稳压管VD_Z可将漏极电压限制在功率MOSFET的击穿电压（U（BR）DS=200V）以下，并能确保将高频变压器磁复位。

（4）光耦合器PC817的电流传输比（CTR）应为100%～200%，才能使环路处于最佳稳定状态。

（5）在空载、输入电压为最大值时，从C₄两端加至接收管的偏压应高于8V，正常工作时为12～15V。

（6）C₅、R₄和C₆应尽量靠近DPA424R，上述元件的地端应接源极引脚。一次侧返回端需接到DPA424R的节点上，而不要直接连源极引脚。应尽量减小一、二次侧回路的面积以减小漏感。