简化 100V 宽输入电压电源转换

当需要执行降压电源转换时，开关稳压器是一种高效设备。得益于新的应用，针对这些产品，宽输入电压（V_IN）空间（TI认为其> 30V）的使用范围越来越广。

图1所示为具有宽V_IN的主要应用，以及它们的标称总线工作电压范围和DC / DC转换器将看到的瞬态范围。在这些应用中，用于汽车和高槽电池应用（如电动自行车、GPS跟踪器和无人机）的48V电池的问世使得对高达48V宽VIN的需求不断增长。 > 48V空间要求DC/DC转换器承受由负载突降、雷击和电动机的反电势等原因导致的高达100V的瞬态，同时仍调节12V和5V输出 

图1：应用的工作电压范围

设计人员传统上通过在前端设置钳位电路来处理这些瞬变，使得转换器观察不到尖峰。图2所示为汽车系统示例，其中前端电路向设计添加了十多个组件。所有这些组件相加即为额外成本和空间。此外，随着电压升高，诸如二极管和电容器的关键部件的额定值也增加，这会导致成本呈指数增加。

TI的宽V_IN型直流/直流Fly-Buck™转换器系列，可在高达100VDC的电压下运行，避免了这些问题的发生。

图2：汽车系统的钳位电路

图3所示为TI的宽V_IN恒定导通时间（COT）降压转换器产品组合。这些转换器不仅消除了钳位电路，而且COT架构进一步简化了设计，因为它不需要补偿，可以保持高的降压比，从而消除中间轨。非同步LM5007和LM5009在电子电表和电动工具中很流行，而低电流同步器件如LM5017、LM5018和LM5019在伺服驱动器空间中很受欢迎。

您可以配置TI的LM5017、LM5018和LM5019同步转换器用于隔离偏置电源，使得这些部件成为放大器偏置、绝缘栅双极晶体管（IGBT）偏置和通信偏置（如RS-485）的最佳选择。优点是Fly-Buck™拓扑无需任何诸如光耦合器和变压器辅助绕组的次级反馈电路。

为了满足100V转换器（带电机驱动器和GPS跟踪器）的更高电流需求，LM5161具有100V输入电压范围和1A电流范围。它也是TI首款具有AECQ-100认证的100V稳压器，使其可用于48V汽车应用。

传统上讲，100V设备被开发用于电信应用中，但是现在也正用于汽车和多单元电池应用。虽然48V汽车和高槽电池空间仍在出现，但如同每个技术趋势一样，功率密度必然随着应用的成熟而增加。因此，由于尺寸限制，在前端上并入钳位电路将更具挑战性，而具有如LM5161较高电流能力的高电压转换器将发现更多使用情形。阅读白皮书：“评估宽V_IN、低EMI同步降压电路用于成本驱动型、苛刻的应用”了解有关此主题的更多信息。