在工業(yè)、汽車和通信電源系統(tǒng)中，高壓隔離反激式轉(zhuǎn)換器廣泛用于將數(shù)百伏的輸入電壓轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的低壓輸出。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)通常依賴光耦合器來實(shí)現(xiàn)初級(jí)側(cè)與次級(jí)側(cè)之間的反饋隔離，以確保輸出電壓穩(wěn)定。然而，光耦合器存在老化、增益漂移和傳播延遲等問題，不僅增加了電路復(fù)雜性，還降低了系統(tǒng)的長期可靠性。

Analog Devices的LT8316是一款無需光耦合器即可實(shí)現(xiàn)高精度穩(wěn)壓的高壓反激式控制器。它通過采樣變壓器第三繞組上的反射電壓進(jìn)行反饋控制，省去了次級(jí)側(cè)基準(zhǔn)源和光耦器件，簡化了設(shè)計(jì)流程并提升了穩(wěn)定性。代理銷售Analog Devices（簡稱：ADI）旗下全系列IC電子元器件-中芯巨能為您介紹LT8316產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)及工作原理。如需LT8316產(chǎn)品規(guī)格書、樣片測(cè)試、采購、BOM配單等需求，請(qǐng)加客服微信：13310830171。

一、LT8316核心特性與工作原理

LT8316支持16V至600V的寬輸入電壓范圍，最大可擴(kuò)展至800V。其主要技術(shù)特點(diǎn)包括：

準(zhǔn)諧振邊界導(dǎo)通模式（BCM），降低開關(guān)損耗；

75μA低靜態(tài)電流，適用于輕載高效運(yùn)行；

支持恒流/恒壓雙模式調(diào)節(jié)；

內(nèi)置軟啟動(dòng)、可編程限流及欠壓鎖定保護(hù)；

采用20引腳TSSOP封裝，具備高電壓引腳間距，增強(qiáng)安全性。

該器件通過檢測(cè)變壓器第三繞組的電壓波形，在次級(jí)電感電流接近零時(shí)完成輸出電壓采樣，從而實(shí)現(xiàn)精確負(fù)載調(diào)整。此方法消除了對(duì)外部補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的需求，減少了元件數(shù)量，提高了響應(yīng)速度。

二、無需光耦的穩(wěn)壓機(jī)制分析

LT8316利用變壓器第三繞組的電壓變化反映輸出電壓狀態(tài)。當(dāng)主開關(guān)關(guān)斷后，能量從初級(jí)傳遞到次級(jí)，此時(shí)第三繞組的電壓與輸出電壓成比例。控制器內(nèi)部比較器對(duì)采樣電壓與參考值進(jìn)行比較，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)開關(guān)頻率，從而維持輸出穩(wěn)定。

這種“無光耦”反饋機(jī)制的優(yōu)勢(shì)在于：

消除光耦老化帶來的增益變化；

簡化反饋環(huán)路設(shè)計(jì)，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性；

降低PCB布局復(fù)雜度，節(jié)省空間；

提升整體效率，特別是在輕載條件下。

三、如何實(shí)現(xiàn)更高輸入電壓與更低啟動(dòng)電壓？

盡管LT8316額定工作電壓為600V，但通過在VIN引腳前串聯(lián)高壓齊納二極管，可將其擴(kuò)展至800V輸入應(yīng)用。例如，使用220V齊納管可將芯片供電限制在安全范圍內(nèi)，同時(shí)允許輸入電壓達(dá)到800V。然而，該方案會(huì)提高最小啟動(dòng)電壓（約260V）。對(duì)于需要在較低電壓下啟動(dòng)的應(yīng)用（如電池供電或冷啟動(dòng)場(chǎng)景），可通過添加一個(gè)由齊納二極管和MOSFET組成的穩(wěn)壓電路，使LT8316在低于260V時(shí)也能正常工作。

四、非隔離降壓拓?fù)渲械撵`活應(yīng)用

LT8316不僅適用于隔離型反激拓?fù)洌部捎糜诜歉綦x降壓轉(zhuǎn)換器。在這種配置中，GND引腳連接至開關(guān)節(jié)點(diǎn)，控制器僅在開關(guān)節(jié)點(diǎn)為低電平時(shí)檢測(cè)輸出電壓，實(shí)現(xiàn)類似反激結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)諧振控制。圖5所示的降壓電路在800V輸入下仍能提供穩(wěn)定輸出，并保持高達(dá)91%的峰值效率。為進(jìn)一步降低啟動(dòng)電壓，可在VIN引腳前端加入穩(wěn)壓電路，并增加兩個(gè)保護(hù)二極管防止晶體管擊穿。

五、性能實(shí)測(cè)與關(guān)鍵指標(biāo)驗(yàn)證

測(cè)試數(shù)據(jù)顯示，在多種輸入電壓下，LT8316均能實(shí)現(xiàn)±5%以內(nèi)的負(fù)載調(diào)整率和優(yōu)異的效率表現(xiàn)（見圖1、圖2、圖3、圖4）。即使在無光耦情況下，輸出電壓穩(wěn)定性依然優(yōu)秀，滿足工業(yè)級(jí)應(yīng)用需求。

圖1

圖2

圖3

圖4

此外，突發(fā)模式（Burst Mode?）進(jìn)一步優(yōu)化了輕載效率，靜態(tài)功耗低至75μA，非常適合對(duì)能耗敏感的設(shè)計(jì)。

六、總結(jié)：是否可以不依賴光耦實(shí)現(xiàn)高壓電源穩(wěn)壓？

答案是肯定的。LT8316通過創(chuàng)新的無光耦反饋架構(gòu)，結(jié)合準(zhǔn)諧振控制策略，成功實(shí)現(xiàn)了高輸入電壓下的高精度穩(wěn)壓。它不僅降低了系統(tǒng)復(fù)雜性和成本，還提升了長期可靠性，適用于從工業(yè)控制到醫(yī)療設(shè)備、電信電源等多種應(yīng)用場(chǎng)景。