通常情况下,设计隔离式DC-DC转换器时遇到的最大阻碍便是变压器设计,设计者往往因此望而却步,从而选择其它更简捷的设计任务。利用市售的栅极驱动变压器特性,就可以获得四个单独的隔离直流输出。实际上,对于小功率DC-DC电源转换,栅极驱动变压器是个理想的选择,因为这种变压器已经做了电压和时间大乘积(ET或伏特微秒乘积)以及低漏电感的优化。
一款高磁导率且在高开关频率(FSWX)下有低损耗的磁芯可支持一般的10V~15V初级电压,且在100kHz~500kHz开关频率时有500ns~5μs的典型导通时间。该电压和时间范围正是DC-DC转换器设计所需。同时,已经针对低泄漏电感选择了一种磁芯几何尺寸以及绕组结构,以减少上升和下降时间,同时有低的振铃。最后,所使用的线规足以让DC-DC转换器处理数10mA级的绕组电流,而没有过多的铜线损耗。
Pulse Electronics公司的P0585栅极驱动变压器含有五个绕组,每个绕组圈数都相同(参考文献1)。其中一个绕组使用三层绝缘线(TIW),另外四个绕组使用标准绕组线。TIW绕组作为初级驱动,可获得一个RMS为3kV的标称主次级击穿电压。四个次级绕组之间的额定击穿电压并未确定,不过这种导线绝缘方式通常会用于离线电源情况,此时,各绕组之间的电压可高达400V。
隔离式电源输出提供了很大的灵活性。使用这种方式可以在不同地电势情况下,更加方便地打断接地环路,为远程电路供电,并且简化了对正负输出电压极性的选择。下图展示了这种变压器的四个次级绕组,它们产生四个独立的等电压输出。但这四个次级绕组可以有多种串/并结合,从而产生大量输出电压/电流的组合。
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