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Other Parts Discussed in Post: LM5017

能源危機和環(huán)境污染對人們的生存構(gòu)成嚴(yán)重威脅。作為改善人類生活環(huán)境的補救措施之一，新能源發(fā)電正在迅速發(fā)展。光伏微型逆變器是最受歡迎的解決方案之一被廣泛應(yīng)用。

光伏微型太陽能逆變器的輔助電源從光伏板獲取電力。因為光伏板電壓范圍非常寬（9V-55V），并且控制板需要一些隔離電源。因此許多客戶使用反激式電源作為輔助電源。反激電路和設(shè)計通常非常復(fù)雜。為了獲得更好的電壓調(diào)整率和負載調(diào)整率，它需要光電耦合器、基準(zhǔn)電壓和穩(wěn)定的補償回路。同時變壓器和外圍電路也會導(dǎo)致反激變換器的尺寸很大。和反激相比，F(xiàn)ly-buck是一種簡單緊湊的隔離電源解決方案。Fly-buck 源于buck電路，只是把buck的電感換成變壓器從而把能量傳到副邊側(cè)。副邊輸出電壓與原邊測輸出電壓成比例（見圖1）。LM5017是一款100 V、600 mA同步降壓穩(wěn)壓器，集成了高側(cè)和低側(cè)MOSFET并采用恒定導(dǎo)通時間（COT）控制方式。因此，該芯片可完美匹配Fly-Buck電路并無需補償網(wǎng)絡(luò)。

圖 1: Fly-buck 拓撲

在光伏系統(tǒng)中，客戶需要3.3v為MCU供電 ，隔離的 10v電源軌作為偏置電壓。

一個好的Fly-buck電路設(shè)計需要保持D<0.5以確保在（1-D）T的時間內(nèi)有足夠的能量傳到副邊側(cè)。這里我們設(shè)定D在0.4左右，原邊側(cè)電壓為3.3V，原副邊匝比為1:3。我們可以算出副邊側(cè)二極管電壓應(yīng)力為：

(V_in-V_out)*3+V_o= 165.1V

考慮變壓器的漏感，我們應(yīng)該使用200V以上耐壓等級的二極管，這會增加客戶的成本(圖2)。

圖 2: Fly-buck 電路原理圖

這里我們采用另一個拓撲結(jié)構(gòu)如圖3。

但我們可以使用下述解決方案進行設(shè)計，將初級側(cè)輸出電壓改為-10V，因為對于-10V的輸出，當(dāng)輸入低于9V時，占空比仍然能到0.5左右。然后我們可以優(yōu)化匝比為3:1和1:1，得到3.3V和10V。我們可稱之為Fly-buck-boost。10V輸出端的二極管耐壓由最初的165V降到65V。雖然我們增加一個繞組，但簡化了設(shè)計且降低了成本，且可替代傳統(tǒng)的反激式輔助電源解決方案。

圖 3: Fly-buck-boost電路原理圖

以下是該解決方案LM5017 Fly-buck-boost的一些主要優(yōu)點：

• 提供比傳統(tǒng)Fly-buck更大的輸出電流

• 降低總成本

• 無需隔離補償電路

• 快速瞬態(tài)響應(yīng)

LM5017 Fly-buck-boost是微型太陽能逆變器的理想輔助電源解決方案。它也可用于具有寬輸入電壓的其他應(yīng)用。

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