演示电路610双输出隔离电源快速启动指南

作为电子工程师，在设计电源电路时，高效、稳定且可靠的电源方案至关重要。今天我们来深入了解演示电路610双输出隔离电源，它采用了LT3804、LT3781和LTC1693 - 1控制器，能为我们的设计提供很好的参考。

文件下载：DC610A.pdf

一、电路概述

演示电路610是一款双输出高效隔离式DC/DC电源，输入范围为36V至72V，有两个输出：最大15A的3.3V输出和最大15A的1.8V输出。它使用LT3804作为次级侧双输出控制器，对两个输出进行精确调节。每个输出反馈放大器采用真差分开尔文传感技术，以实现高调节精度。整个设计安装在标准半砖PCB区域内，高度约为半英寸，并且可以向LTC工厂索取该电路板的设计文件。

性能总结

参数	条件	值
最小输入电压	/	36V
最大输入电压	/	72V
V OUT1	V IN = 36V至72V，I OUT1 = 0A至15A，I OUT2 = 0A至15A	3.31V ±2%
V OUT2	V IN = 36V至72V，I OUT1 = 0A至15A，I OUT2 = 0A至15A	1.81V ±2%
典型输出纹波V OUT1	V IN = 48V，I OUT1 = 15A (20MHz BW)	30mV P–P
典型输出纹波V OUT2	V IN = 48V，I OUT2 = 15A (20MHz BW)	15mV P–P
输出调节	线路	±0.1%
负载	±0.2%
标称开关频率	/	230kHz
效率	V IN = 48V，I OUT1 = I OUT2 = 15A 输出电流检测电阻R55 = R49 = 0欧姆	85%典型 87%典型
电源良好（高）	正常运行（V OUT1 = 3.3V且V OUT2 = 1.8V）	9.3V典型
开/关控制	逻辑低电压 - 关	0.6V MAX
逻辑高电压 - 开	1V MIN
隔离电压	基本绝缘	1500VDC

大家可以思考一下，这些参数对于我们实际的电源设计有哪些重要意义呢？

二、工作原理

拓扑结构

基本功率级拓扑是带有同步整流的双开关正激变换器。初级侧控制器使用LT3781，这是一款具有内置MOSFET驱动器的电流模式双开关正激控制器。

3.3V输出调节

在次级侧，LT3804为3.3V输出（Vo1）提供电压反馈。内置光耦驱动器的输出被送入光耦（MOC207），然后传输到初级侧的LT3781，以完成3.3V的调节。LTC1693 - 1高速双N沟道MOSFET驱动器为3.3V输出级的同步MOSFET提供栅极驱动，其输入信号通过两个小的栅极驱动变压器（T2和T3）来自LT3781的SG和BG输出。

1.8V输出调节

LT3804还通过进一步降低和控制功率变压器（T1）次级绕组的开关波形占空比，精确调节1.8V输出（Vo2）。实际上，1.8V电路是一个特殊的同步降压转换器，其输入是脉冲波形而非直流电压。

高精度调节

两个输出都提供真差分远程传感，以实现高调节精度。只有当两个输出都在其标称值的+/-10%范围内时，电源良好指示灯PGOOD才会为高电平。

三、快速启动步骤

设备连接

1. 关闭电源，将输入电源连接到+Vin（36V - 72V）和–Vin（输入返回）。
2. 正常运行时，开/关控制引脚应保持开路（将开/关引脚连接到–Vin将关闭转换器）。
3. 在+Vo1和Vo RTN之间连接3.3V负载（图1中的负载1）；在+Vo2和Vo RTN之间连接1.8V负载（图1中的负载2），初始负载为无负载。
4. 将远程传感引脚连接到负载：Vo1s + 连接到负载1 +；Vo1s - 连接到负载1 -；Vo2s + 连接到负载2 +；Vo2s - 连接到负载2 -。如果不使用远程传感功能，则将Vo1s - 和Vo2s - 连接到Vo RTN；将Vo1s + 连接到+Vo1；将Vo2s + 连接到+Vo2。
5. 将数字电压表连接到输入和输出。

开机测试

6. 打开输入电源，检查输出电压是否正常。Vo1应为3.31V +/- 2%，Vo2应为1.81V +/- 2%。
7. 确定输出电压正常后，在工作范围内调整负载，观察输出电压调节、纹波电压和其他参数。

四、设计特点

变压器选择

设计中采用了Pulse Engineering的平面变压器PA0191作为功率变压器。该变压器基于PQ20磁芯构建，初级绕组有九匝，次级绕组有两匝，辅助绕组有七匝，为LT3781偏置电源供电。

MOSFET选择

次级侧选用Si7892DP MOSFET，因其具有低Rds（on）、30V V (DSS) 额定值以及紧凑且散热增强的PowerPak SO - 8封装。

其他特性

电路的开关频率约为230KHz，提供1500V的输入到输出隔离。此外，还具有初级侧开/关控制、输入过压保护、欠压锁定、软启动和电路板过热关机等功能。在无气流的情况下，演示板上的最热区域在48Vin和满载时温度升高约75°C，在重载和高温运行时需要气流。

希望通过这篇文章，大家对演示电路610双输出隔离电源有了更深入的了解。在实际设计中，我们可以借鉴其设计思路和参数选择方法，以实现更高效、稳定的电源设计。大家在设计电源电路时，有没有遇到过类似的问题呢？又是如何解决的呢？欢迎在评论区分享你的经验。