同步整流式变换器：5V/6A（30W）电路实例

由DPA425R构成同步整流式5V、6A（30W）DC/DC变换器的电路如图3-13所示。其主要技术指标为：U_I=36～72V，U_O=5V，I_O=6A，P_O=30W，电压调整率S_V=±1%。当U_I=48V时，电源效率η=90%。输出纹波电压U_ORI＜100mV。该变换器采用了同步整流和正激变换技术，使得对低压、大电流的整流效率得到显著提高。

将DPA425R的频率选择端F与控制端C相连时，开关频率设定为300kHz。同步整流器由V₁和V₂组成，二者均采用NDS8410型专用功率MOSFET。利用V₁对变压器的输出进行整流即可完成同步整流。高频变压器的二次绕组电压按照正常的极性和时序来驱动V₁和V₂，可起到与肖特基整流管相同的功能，而整流管的压降却大为降低。该压降仅取决于功率MOSFET的通态电阻，它不存在由肖特基势垒电压而产生的死区电压。同步整流管V₁的开关速度取决于R₁₃和VD₂。C₉和R₅能吸收V₁上的尖峰电压并起到磁复位作用。R₁₄为输出端的负载电阻。L₂为具有隔离作用的辅助线圈，L₂的输出经过VD₁和C₄整流滤波后为光耦合器中的接收管提供偏压。VD_Z采用150V稳压管。钳位电容C₈与高频变压器的一次绕组并联，可吸收漏感的能量以确保功率MOSFET的漏-源电压低于150V。当DC/DC变换器的输出功率为10～40W时，C₈的容量一般可取10～100pF，容量过大会降低电源效率，容量过小有可能造成VD_Z的误导通。正常工作时VD_Z截止，仅在启动过程中出现瞬时过载或在工作过程中发生严重过载时，VD_Z才被反向击穿，起到钳位作用。

图3-13 由DPA425R构成同步整流式5V、6A（30W）DC/DC变换器的电路(www.xing528.com)

电阻R₁用来设定欠电压和过电压值，取R₁=619kΩ时，欠电压值U_UV=33.3V，过电压值U_OV=86.0V。该电阻还能线性地减小最大占空比，使之从U_I=36V时的75%，减少到U_I=72V时的42%，以防止当输入电压过高时引起磁心饱和。R₃为极限电流设定电阻，取R₃=18.2kΩ时，所设定的极限电流I′_LIMIT=0.43I_LIMIT=0.43×5.00A=2.15A。

输出电压U_O经过R₁₀和R₁₁分压后，与可调式精密并联稳压器LM431中的2.50V基准电压进行比较，产生误差电压，再通过光耦合器控制DPA425R的占空比，进而对输出电压进行调节。二极管VD₄和C₁₃构成软启动电路，它与占空比控制信号以及所设定的极限电流一起来限制在启动过程中发生输出过冲现象。当输出电压跌落时，C₁₃就通过R₇迅速放电。R₆，C₁₅，R₁₂，C₁₄，R₉、R₄和C₆还决定控制环路的响应。由于DPA425R中的PWM控制器处于电压工作模式，因此对于50%的占空比不需要进行斜率补偿。