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Direct Flux Limit

為了正確工作，在任何變壓器中保持伏-秒平衡都是必要的。在轉換器接通和斷開期間，必須加上相等的正和負伏-秒。任何不平衡都將導致通常是對稱的磁芯勵磁電流和通量密度向飽和方向“走”。在轉換器斷開期間，有源箝位轉換器運用一個額外的開關和電容器來加上復位電壓。這種方法產生了最低開關電壓和最高效率。變壓器用自己的勵磁電流給復位電容器充電或放電，使其達到正確的電壓，該電壓隨占空比的變化而改變。在穩(wěn)定狀態(tài)下，這種方法可以很好地起作用，但是，如果占空比變化太快，那么電容器的電壓就會跟不上，從而導致磁芯飽和。當變壓器飽和時，就像是發(fā)生了短路，這可能損壞任何電源組件。

直到現在，這一基本問題一直是采用間接方法解決的，即采用慢速反饋環(huán)路、占空比限制、軟停止和其他“權宜之計”，其中沒有一種方法可以確保磁芯不會飽和。采用這類方法時，總是有可能在某些設計和測試時被忽略的運行“死角”處發(fā)生變壓器飽和。

LTC3765 和 LTC3766 實現了一種新的和獨特的系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過直接監(jiān)視變壓器的勵磁電流，限制磁通量在變壓器磁芯中的積累。在復位周期中，當有源箝位 PMOS 接通時，通過一個與該 PMOS 源極串聯的檢測電阻器直接測量和限制勵磁電流，如圖 3 所示。

圖 3：監(jiān)視變壓器磁通量密度

MAIN TRANSFORMER：主變壓器

PRIMARY SWITCH NMOS： NMOS 主開關

ACTIVE CLAMP PMOS：有源箝位 PMOS

當 PMOS 斷開且 NMOS 主開關接通時，LTC3765 基于在 RUN 引腳上檢測到的輸入電壓以及由 RCORE 與地之間的電阻器定制的變壓器磁芯參數，在內部產生一個準確的勵磁電流副本。然后在接通時，由這個準確的內部副本限制該勵磁電流。與以前的方法不同，Direct Flux Limit 直接監(jiān)視所積累的磁通量，并在提供最快的瞬態(tài)響應的同時，確保變壓器不會飽和。這種方法還允許轉換器干凈啟動，進入預偏置輸出 (例如電池充電器)，并在出現瞬間電壓差后重新啟動 (無盲區(qū)軟停止)。

自啟動

LTC3766 與 LTC3765 一起使用，以運用副端控制建立一個自啟動正向轉換器。因為最初在副端沒有偏置電壓可用，所以 LTC3765 必須在主端以開環(huán)方式管理啟動。當在主端首次加電時，LTC3765 運用其自己內部的振蕩器開始開環(huán)軟啟動。通過運用從 0% 到 70% 逐漸增大的占空比來開關主端的主 MOSFET，以向副端供電，該占空比是由 SSFLT 引腳電壓的上升速率控制的。在副端，偏置電壓可以直接從主輸出得到，或者通過峰值充電或其他簡單電路從變壓器副端得到。當 LTC3766 有足夠的電壓來滿足其啟動要求時，該器件就通過一個纖巧的脈沖變壓器向 LTC3765 提供占空比信息。

LTC3765 檢測這個信號，并將對柵極驅動器的控制任務轉交給 LTC3766，而 LTC3766 則繼續(xù)進行輸出電壓的軟啟動。典型情況下，當輸出電壓小于其最終值一半時，發(fā)生這種從主端到副端的切換。之后，LTC3765 斷開線性穩(wěn)壓器，并通過一個內置整流器，從脈沖變壓器處為主端 MOSFET 取得偏置電源。

運行控制和軟啟動

LTC3766 的接通 / 斷開主控制功能由 RUN 引腳完成。該引腳具備精確的門限，且該門限具備內部和外部可調遲滯。這個引腳可用來監(jiān)視副端偏置電壓或主輸出電壓，因此可控制在哪一點上進行從主端到副端的切換�；蛘撸�該引腳還可以直接由控制信號驅動。

當 RUN 引腳為高電平、在 VIN 和 VCC 引腳上有足夠的電壓以及在 SW 引腳上檢測到開關動作時，LTC3766 就開始順序軟啟動。請注意，LTC3766 在啟動順序軟啟動之前，必須在 SW 引腳上檢測到開關動作，以確保 LTC3765 已經準備好進行控制任務的切換。順序軟啟動開始時，首先測量 FB 引腳上的電壓，然后將軟啟動電容器電壓快速預設定為與輸出電壓相同。這么做是為了在控制任務從主端轉移至副端時，輸出電壓平滑地斜坡上升，并避免任何不必要的啟動延遲。一旦軟啟動電容器上的電壓達到合適的值，LTC3766 就通過脈沖變壓器發(fā)出一個簡短的脈沖序列，以鎖定與 LTC3765 之間的通信。從這一點開始，LTC3766 承擔主端 MOSFET 的控制任務，同時軟啟動電容器仍繼續(xù)充電至滿電壓。請注意，軟啟動電壓用來限制誤差放大器基準的有效值。在副端軟啟動間隔期間，這種方法保持對輸出電壓的閉環(huán)控制。