「实例分享」同步整流式DC/DC变换器，输出12V/5A（60W）

由DPA426R构成同步整流式12V、5A（60W）DC/DC电源变换器的电路如图3-16所示。它属于成正激、隔离式DC/DC电源变换器。直流输入电压范围是36～75V，输出电压为12V、5A，输出功率可达60W。当直流输入电压为36V时电源效率高达91.5%。该电路采用电容耦合式同步整流驱动技术，这不仅对提高输出电压十分有用，还允许使用无源的RC电路来驱动MOSFET整流管，而不会出现栅极过电压的情况。若直接用电阻来驱动MOSFET整流管，有可能发生栅极过电压现象。

图3-16 由DPA426R构成同步整流式12V、5A（60W）DC/DC电源变换器的电路

电阻R₁用来设定欠电压/过电压值，并且当输入电压为最大值时R₁能线性地降低最大占空比D_max，防止在输出瞬间过载时磁心发生饱和。取R₁=619kΩ时，U_UV=33.3V，U_OV=86.0V。在高频变压器正常工作时，由VD₁、C₁₈、L₂和VD₂构成的谐振电路能吸收高频变压器的泄漏能量。稳压管VD_Z1可在短时间内对漏极电压起到钳位作用。

同步整流管V₂的驱动电路是由C₁₀、R₅、R₈和VD_Z2构成的，在正半周，二次绕组的上端为正极性，经过C₁₀、R₅对同步整流管V₂的等效栅极电容进行充电，使栅极电压高于开启电压，V₂迅速导通。R₅可限制着栅极电流的幅度。R₈为栅极下拉电阻，在负半周时能保证V₂可靠地截止。稳压管VD_Z2用来限制V₂的栅极电压，并在V₂关断时给C₁₀反方向充电，使之迅速复位。

同步续流管V₁的驱动电路是由C₁₇、R₂₃、R₁₅和VD_Z3构成的，其驱动原理与V₂相似。但V₁是由高频变压器的复位电压来驱动的，并且V₁仅在V₂截止时才工作。续流二极管VD₆在高频变压器完成复位时可为储能电感（L₄）提供一条电流通路，维持输出不变。

精密光耦反馈电路由光耦合器PC357、可调式精密并联稳压器LM431等组成。R₁₀和R₁₁为取样电阻。由R₇、VD₅和C₁₅构成软启动电路。(www.xing528.com)

设计要点：

（1）高频变压器采用EFD25型磁心，配10脚骨架。一次绕组用4股ϕ0.40mm漆包线分两层各绕5匝。二次绕组用4股ϕ0.40mm漆包线绕6匝。辅助绕组用ϕ0.25mm漆包线绕5匝。一次绕组的电感量L_P=190μH（在300kHz时允许有±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。

（2）储能电感L₄采用EFD20型磁心，用3股ϕ0.56mm漆包线绕18匝。其电感量为40μH，在300kHz时允许有±10%的误差。

（3）在整个设计中，高频变压器的磁复位是个关键问题。MOSFET整流管的栅极负载会影响到高频变压器的复位波形。对于MOSFET续流管V₁而言，其等效栅极电容C_EI也应包含在栅极负载中。应选择合适的元器件值，以确保高频变压器在输入电压为最小值时有足够的复位时间，并且在输入电压为最大值时DPA426R的漏极电压不超过安全值。

（4）为保证高频变压器有足够的磁复位时间，必须将DPA426R的频率选择端（F）接控制端（C），此时开关频率设定为300kHz。

（5）C₁₀、C₁₇分别用来驱动V₂和V₁，所提供的驱动电压必须在最坏的情况下也能达到MOSFET的开启电压（亦即栅-源开启电压U_GS（th））。