采用串接式隔離型μModule轉(zhuǎn)換器來增加輸出電壓和電流范圍

我們將采用已取得 UL60950 標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證的 2kV AC 隔離型 μModule 轉(zhuǎn)換器 LTM 8057 和 LTM8058 來演示該設(shè)計(jì)方法，這種方法也可應(yīng)用于 LTM8046、LTM8047和 LTM8048。假設(shè)我們希望從一個(gè) 20V 輸入獲得一個(gè)10V/300mA 的輸出。通過查看圖 1 給出的最大輸出電流曲線，我們注意到在這些情況下依靠單個(gè) LTM8057并不足以滿足輸出電流要求。

圖 1：典型的最大輸出電流與輸入電壓的關(guān)系

然而，一旦注意到單個(gè) LTM8057 能夠在采用 20V 輸入于 5V 輸出提供 300mA 時(shí)，解決方案就立刻變得清晰明顯了。由于輸出電壓與輸入是隔離的，因此可以把設(shè)定為 5V 的兩個(gè) LTM8057 之輸出串接起來，以在300mA 實(shí)現(xiàn)一個(gè) 10V 輸出 (圖 2)。

圖 2：兩個(gè) LTM8057 模塊的輸出串聯(lián)連接，可從 20V_IN支持 10V、300mA輸出的應(yīng)用

當(dāng)需要 12V 以上的輸出時(shí)，也可使用圖 2 中的電路來增加輸出電壓范圍。通過調(diào)節(jié)反饋電阻以提供一個(gè)7.5V 的標(biāo)稱輸出電壓，組合的輸出電壓則增至 15V。針對 15V 的輸出電流能力與個(gè)別 7.5V 模塊是相同的(圖 3)。

圖 2 所示的電路支持第三種選項(xiàng)：利用一根公共回路來提供正和負(fù)輸出。兩個(gè)輸出的回路節(jié)點(diǎn)在輸出堆棧的中間接在一起。借助這種方法，圖 2 中的電路將擁有 5V 和 –5V 輸出。每個(gè)輸出的大小可以不同，因?yàn)槊總€(gè)轉(zhuǎn)換器的輸出電壓是獨(dú)立確定的。

圖 3：兩個(gè) LTM8057 模塊的輸出串聯(lián)連接以從 12V_IN輸入在 15V_OUT輸出提供超過 160mA低輸出噪聲串接式轉(zhuǎn)換器

當(dāng)采用串接式輸出時(shí)，LTM8058 及其集成型 LDO 后置穩(wěn)壓器的低輸出頻譜噪聲優(yōu)勢仍能得以保持。圖 4 示出了兩個(gè) LTM8058 的連接電路原理圖，其中 LDO 的輸出 V_OUT2串聯(lián)連接以提供 10V_OUT。圖 5 和圖 6 分別示出了當(dāng) LDO 輸出串接 (見圖 4 所示的原理圖) 和反饋輸出串接時(shí)，LTM8058 在一個(gè) 10V 和 100mA 負(fù)載情況下的輸出噪聲頻譜。

圖 4：兩個(gè) LTM8058 模塊通過 V_OUT2的串聯(lián)連接以提供 10V_OUT

圖 5：兩個(gè) LTM8058 的 LDO 輸出串聯(lián)連接之噪聲頻譜 (在一個(gè) 100mA、10V_OUT負(fù)載情況下)

圖 6：兩個(gè) LTM8058 的反激式輸出串聯(lián)連接之噪聲頻譜 (在一個(gè) 100mA、10V_OUT負(fù)載情況下)

凌力爾特的隔離型 μModule 轉(zhuǎn)換器為在穩(wěn)定輸出電壓下獲得隔離電源提供了一種簡單和緊湊的解決方案。LTM8057 和 LTM8058 成功地表明：隔離型μModule 轉(zhuǎn)換器的輸出能力可通過增設(shè)一個(gè)或更多輸出串聯(lián)連接的隔離型模塊得以提升，同時(shí)仍然保持原有的輸出噪聲特征。