高可靠混合集成DC/DC变换器（5V/3A）的设计

1引言

随着武器系统的发展，电子设备趋向小型化，供电方式由集中供电向分布式供电发展，DC/DC变换器的需求越来越大，同时对可靠性提出了更高的要求。采用混合集成电路的形式既能使电路小型化又能达到高可靠性，是当今乃至今后高可靠DC/DC变换器的发展方向。

HB2805S15是输出电压5V电流3A的混合集成DC/DC变换器，采用厚膜工艺、磁隔离方式进行混合集成，封装形式与Interpoint公司的MHV系列相同。

2电路方案

2．1主要技术指标

HB2805S15的主要技术指标见表1。

表1主要技术指标

DC/DC拓扑类型主要有：降压型(Buck)、升压型(Boost)、反相型(Buck－Boost)、反激型(Flyback)、正激型(Forward)和零电压（ZVS）零电流（ZCS）型。中小功率的DC/DC电源变换器一般采用单端正激型和双端推挽型的拓扑结构。

单端正激型结构简单，元器件少，双端推挽型是将两个单端正激型合并，变压器工作在第Ⅰ象限和第Ⅲ象限，提高了磁芯的利用率，消除了单端正激的不利因素。

反馈隔离方式有光电隔离和脉冲变压器隔离。光电耦合器受温度的影响大，频带窄；脉冲变压器隔离的温度稳定性好，可靠性高，频带宽，是高可靠DC/DC电源变换器优先采用的方式。

本电路采用双端推挽变压器隔离反馈式，原理图如图1。

图1双端推挽变压器隔离反馈原理图

图2推挽式变换器电路及其相关波形

2．3电路工作原理

双端推挽DC/DC变换器的基本电路结构及其工作波形如图2所示。

开关管Q1，Q2在PWM控制器的控制下交替导通，将变压器的初级电流和电压传递到次级，经整流滤波后输出直流电压，调节Q1，Q2的导通/截止时间，可改变输出电压。双端推挽DC/DC变换器的输出电压可表示为：VO=DVi(1)

式中：VO——输出电压，V；

Vi——输入电压，V；

D——整流管的占空比；

Np——变压器初级匝数，匝；

Ns——变压器次级匝数，匝。