高可靠混合集成DC/DC變換器（5V/3A）的設(shè)計

1引言

隨著武器系統(tǒng)的發(fā)展，電子設(shè)備趨向小型化，供電方式由集中供電向分布式供電發(fā)展，DC/DC變換器的需求越來越大，同時對可靠性提出了更高的要求。采用混合集成電路的形式既能使電路小型化又能達到高可靠性，是當今乃至今后高可靠DC/DC變換器的發(fā)展方向。

HB2805S15是輸出電壓5V電流3A的混合集成DC/DC變換器，采用厚膜工藝、磁隔離方式進行混合集成，封裝形式與Interpoint公司的MHV系列相同。

2電路方案

2．1主要技術(shù)指標

HB2805S15的主要技術(shù)指標見表1。

表1主要技術(shù)指標

DC/DC拓撲類型主要有：降壓型(Buck)、升壓型(Boost)、反相型(Buck－Boost)、反激型(Flyback)、正激型(Forward)和零電壓（ZVS）零電流（ZCS）型。中小功率的DC/DC電源變換器一般采用單端正激型和雙端推挽型的拓撲結(jié)構(gòu)。

單端正激型結(jié)構(gòu)簡單，元器件少，雙端推挽型是將兩個單端正激型合并，變壓器工作在第Ⅰ象限和第Ⅲ象限，提高了磁芯的利用率，消除了單端正激的不利因素。

反饋隔離方式有光電隔離和脈沖變壓器隔離。光電耦合器受溫度的影響大，頻帶窄；脈沖變壓器隔離的溫度穩(wěn)定性好，可靠性高，頻帶寬，是高可靠DC/DC電源變換器優(yōu)先采用的方式。

本電路采用雙端推挽變壓器隔離反饋式，原理圖如圖1。

圖1雙端推挽變壓器隔離反饋原理圖

圖2推挽式變換器電路及其相關(guān)波形

2．3電路工作原理

雙端推挽DC/DC變換器的基本電路結(jié)構(gòu)及其工作波形如圖2所示。

開關(guān)管Q1，Q2在PWM控制器的控制下交替導(dǎo)通，將變壓器的初級電流和電壓傳遞到次級，經(jīng)整流濾波后輸出直流電壓，調(diào)節(jié)Q1，Q2的導(dǎo)通/截止時間，可改變輸出電壓。雙端推挽DC/DC變換器的輸出電壓可表示為：VO=DVi(1)

式中：VO——輸出電壓，V；

Vi——輸入電壓，V；

D——整流管的占空比；

Np——變壓器初級匝數(shù)，匝；

Ns——變壓器次級匝數(shù)，匝。