該變換器設(shè)計為在150 mA負載下從60 VDC到950 VDC的寬輸入電壓范圍提供18V的非隔離標稱輸出電壓，并可承受1100 VDC的汽車應用。該電源采用LinkSwitch-TN2系列的LNK3206GQ，用于汽車IC。
圖2中的示意圖顯示了使用LNK3206GO的 StackFET衰減轉(zhuǎn)換器。該電路提供了一個非隔離的18V，150 mA的連續(xù)輸出。這種結(jié)構(gòu)提高了它的耐受電壓，使電路可以應用于更高的輸入電壓。在本設(shè)計中，汽車蓄電池將作為降壓電路的預定輸入源。為了模擬電池的剛性電壓源，在測試過程中在測試設(shè)置中加入了大容量電容器，如圖3所示。本報告中選擇的所有組件均符合汽車標準。
4.1輸入濾波器添加旁路電容器C1以向降壓轉(zhuǎn)換器提供局部瞬時電荷和穩(wěn)定的DC總線。
4.2動力階段MOSFETO1和LNK3206GO是安排在堆FET配置。電阻R1執(zhí)行初始接通MOSFET的功能，以便BYPASS引腳電容器可以從輸入電壓充電。電阻R10和C6是用來平衡之間的MOSFET和LNK3206GQ在啟動期間的電壓共享。齊納二極管(VR1、VR2和VR3)在電路中執(zhí)行雙重功能。它限制了LNK3206GQ的電壓小于600V.V.在打開和關(guān)閉Q1時，它還向Q1提供柵極電流(來自在其結(jié)電容上存儲的電荷)。串聯(lián)電阻R5限制柵極充電電流，從而可以抑制任何高頻振蕩趨勢。齊納VR4限制了Q1的柵極到源極電壓。在正常操作期間，設(shè)備通過限流電阻R9從輸出供電。
U1的操作不受StackFET配置的影響。當LNK3206GQ打開Q1也打開，適用于整個輸出電感L1輸入電壓。一旦初級電流達到LNK3206GQIC的內(nèi)部電流限制，MOSFET關(guān)斷。每個開關(guān)周期的準時由L1的電感值、LinkSwitch-TN2的自動電流限制和橫跨C3的高壓直流輸入總線設(shè)置。輸出調(diào)節(jié)是通過響應施加到FEEDBACK(FB)引腳的開/關(guān)反饋信號而跳過開關(guān)周期來完成的。這與控制每個開關(guān)周期的占空比(占空比周期)的傳統(tǒng)PWM方案有顯著不同。與TinySwitch不同，F(xiàn)B引腳的邏輯在LinkSwitch-TN中被倒置。當器件用于降壓轉(zhuǎn)換器配置時，這允許使用非常簡單的反饋方案。進入FB管腳的電流大于49uA將抑制內(nèi)部MSF ET的切換，而低于此的電流將經(jīng)歷切換周期。
在U1的接通時間內(nèi)，電流在L1中上升，同時被傳送到負載。在OFF時間內(nèi)，電感電流通過自由輪二極管D1和D2向下傾斜進入C2并被輸送到負載。由于高環(huán)境溫度操作，二極管D1和D2應被選擇為超快二極管(低TRR)。為了滿足80%的二極管電壓降額要求，設(shè)計了兩個續(xù)流二極管串聯(lián)。電容器C2的選擇應具有足夠的紋波電流額定值(極低ESR類型)。請參電子表格輸出電容部分。
4.4輸出反饋L1兩端的電壓在U1的關(guān)斷時間內(nèi)被D3、D4和C4整流和平滑。為了提供反饋信號C4兩端的電壓被R7和R8分開，并連接到U1的FB引腳。選擇R7和R8的值，使得在額定輸出電壓下，F(xiàn)B引腳上的電壓為2V.電阻R7和R8可以優(yōu)化以獲得更好的輸出電壓調(diào)節(jié)和效率。此電壓為U1指定的FB引腳電流為49A。這使得簡單的反饋能夠滿足額定輸出電流下所需的士5%的總體輸出公差。
