PA-Switch系列集成控制器在小功率DC-DC变换器中的应用（二）

（8）散热

如果使用单面印制板，为了更好的散热，推荐采用复合铝印制板。这种印制板的底面为铝复合层，外接散热器可以直接固定在上面。如果采用双面板，覆铜厚度应加厚，以提高散热效果。注意，如果采用复合铝印制板，应采取一定的屏蔽措施，以防止高频开关噪声信号与铝基板发生耦合。

5．3 设计指导

DPA-Switch非常适合于单端正激DC-DC变换器的设计。随着专用设计软件PI Expert功能的不断完善，采用DPA-Switch进行设计已经变得越来越简便和快捷。有关PI Expert专用设计软件的使用方法不在本文讨论的范围之内，下面将要详细讨论的是采用DPA-Switch设计小功率单端正激DC-DC变换器时需要注意的各种问题。对这些问题的探讨将有助于设计者更深入的了解DPA-Switch。

图20所示为DPA-Switch控制的30W单路输出单端正激DC-DC变换器的典型电路原理图。其规格如表4所示：

5.3.1 系统要求

（1）输入电压范围

设计过程中，实际输入电压范围应比规格所要求的要宽。由表4可知，变换器要求的输入电压范围为36V－75V，实际设计时应留有裕量，最低输入直流电压可设为30V，最高输入直流电压可设为90V。

（2）输出特性

反馈环路采用带频率补偿的TL431进行控制。输出滤波电感和输出滤波电容的大小对噪声和纹波的影响很大，如何选取稍后讨论。

（3）输出整流电路

如果考虑成本，输出整流电路可以选用肖特基二极管；如果要进一步提高系统效率，输出整流电路可以采用同步整流电路。需要注意的是普通的超快恢复二极管在这里并不适用。有关同步整流的电路详细讨论也在稍后讨论。

（4）效率

变换器的效率当然是越高越好，但实际当中设计者不得不权衡利弊，考虑成本以及电路复杂程度等问题。图20所示的电路，在中等负载条件下的效率超过85％。如果变换器未采用同步整流电路，DPA-Switch的功耗将占到系统总功耗的25％，输出整流电路的功耗将占到系统总功耗的40％，磁性部件的功耗将占到系统总功耗的30％。当采用同步整流电路时，变换器的效率能够提高到90％。目前，下一代DPA-Switch正在开发当中，由于其RDS(ON)更低，变换器的效率有望得到进一步的提高。另外，增大磁芯的体积，提高工作频率都有助于提高变换器的效率，但变换器的成本和电路复杂程度也会相应提高，设计时必须综合考虑。

（5）温度

DC－DC变换器的工作温度范围通常都比较宽，而无源器件的特性受温度的影响比较大。因此，元器件必须经过认真筛选。输出电容器和反馈环路元件的选择非常关键，关系到整个系统的正常运行，详细内容也在稍后讨论。

5.3.2 偏置电压

获取DPA-Switch偏置电压的方法通常有三种：

　　（a）如果输入电压范围在18VDC－36VDC，可以直接由输入电压向DPA-Switch提供偏置电压，参见图21；

　　（b）在变压器上增加偏置绕组，参见图22；

　　（c）在输出耦合电感上增加偏置绕组，参见图20。