Flyback Converter di ROHM semplifica le applicazioni di isolamento

2 giorni fa p Robert Keim In questo articolo, utilizzeremo il nuovo convertitore flyback di ROHM per chiarire la nostra discussione sulla terminologia dello switcher e la conversione flyback. I regolatori di commutazione possono essere piuttosto complicati dal punto di vista della progettazione dei circuiti e dell'analisi delle prestazioni. A peggiorare le cose, la terminologia che gli ingegneri usano per identificare diversi tipi di regolatori sembra quasi intenzionalmente criptica. Rivediamo brevemente importanti categorie di switcher: Il diagramma seguente illustra la struttura e il funzionamento di base di un convertitore flyback: Come puoi vedere, l'azione di commutazione si verifica in serie con uno degli induttori accoppiati, e questo si traduce in una corrente alternata che può essere trasferita all'altro induttore accoppiato attraverso variazioni del flusso magnetico. La corrente alternata viene quindi convertita in una tensione di uscita stabile da un diodo e un condensatore. Si noti che i trasformatori flyback sono progettati per l'inversione di fase, come indicato dai punti di polarità nel simbolo del trasformatore. Il convertitore flyback è concettualmente semplice e offre un basso numero di componenti. L'uso di un trasformatore come mezzo per accoppiare l'energia in ingresso al circuito di carico fornisce un isolamento galvanico e offre inoltre una maggiore flessibilità al progettista, poiché la tensione di uscita generata da un determinato convertitore flyback dipende non solo dalla tensione di ingresso e dal dovere dell'interruttore ciclo ma anche sul rapporto di virata del trasformatore flyback. BD7J200 offre una conversione flyback a bassa complessità e moderata efficienza ed è progettato per applicazioni industriali. Questo è il tipico circuito applicativo: Quando funziona in modalità normale, questo PMIC utilizza una frequenza di commutazione fissa di 400 kHz, sebbene si tenga presente che questa frequenza varierà leggermente in risposta alle variazioni di temperatura: L'elenco delle caratteristiche menziona una "modalità di carico leggero" ad alta efficienza, ma sono propenso a descrivere il BD7J200 come una parte a efficienza moderata perché l'unico diagramma di efficienza che appare nel foglio dati indica prestazioni che non mi sembrano particolarmente impressionanti , in particolare per piccole correnti di carico. Se guardi di nuovo alla topologia di flyback di base mostrata sopra, noterai che si tratta di una configurazione ad anello aperto. Il circuito genera una tensione di uscita determinata dal duty cycle e dal rapporto di rotazione; non vengono apportate regolazioni in base alle informazioni fornite dal circuito di carico. Funziona, ma cosa possiamo fare se vogliamo migliorare le prestazioni normative? La solita soluzione in tali situazioni è incorporare il feedback, in modo tale che i circuiti di controllo del convertitore possano effettuare regolazioni basate su misurazioni della tensione di uscita effettiva. Con i convertitori flyback, tuttavia, fornire feedback è problematico, poiché fornire informazioni tramite segnali di tensione normali comprometterebbe l'isolamento galvanico fornito dal trasformatore. Un approccio al feedback del convertitore flyback consiste nell'utilizzare un fotoaccoppiatore. Ciò mantiene l'isolamento, ma introduce anche i vari svantaggi associati alla tecnologia dell'accoppiatore ottico. Il BD7J200 elimina questo problema incorporando circuiti specializzati che gli consentono di ricavare informazioni di feedback dal lato primario del trasformatore. Mi piacerebbe capire un po 'meglio questa funzione, ma ho avuto difficoltà ad estrarre informazioni significative dalle descrizioni nel foglio dati. Questa connessione di feedback viene implementata tramite il pin FB mostrato nello schema a blocchi di seguito. Hai qualche esperienza con le strategie di feedback del convertitore flyback? Facci sapere nella sezione commenti qui sotto.