什么？采用单IC也能构建紧凑、高效的双极性稳压器？

线性稳压器已广为人知，并且通常位列双极性电源备选方案的首位，但它不适用于上述高输入电压、低输出电压的应用，这主要是由线性稳压器在高降压比下的散热所导致。此外，双极性解决方案至少需要两个集成电路(IC)：一个正输出线性稳压器和一个负输出转换器。更好的解决方案是使用单个开关稳压器，该开关稳压器从较高的输入产生两个输出，并具有良好的效率和调节性能，同时还能适用于狭小空间并降低成本。

本文介绍了两种精简电路，它们均使用单个高电压LT8315转换器，可由30V至400V的宽输入电压范围产生±12V输出。一个电路是隔离型反激式拓扑，另一个则是非隔离型降压拓扑。 LT8315 本身是一款高电压单芯片转换器，内置集成630V/300mA MOSFET、控制电路和高电压启动电路，采用耐热增强型20引脚TSSOP封装。

反激式转换器广泛用于多输出应用，以提供电气隔离、改善安全性并增强抗扰性。输出可以为正，亦可为负，具体取决于输出的哪一端接地。传统上，采用光耦合器将信息从副边基准电压源电路传输至原边，以此来实现输出电压调节。问题在于，由于传播延迟、老化和增益变化等原因，光耦合器会大大增加复杂性并降低可靠性。通常，连接至IC反馈引脚的输出在调节回路中占主导地位，而其他输出则通过变压器绕组进行松散控制，导致这些输出的调节性能不良。

图1所示的LT8315解决方案在准谐振边界传导模式下工作。原边MOSFET具有很低的导通损耗，这是因为当开关节点振铃达到其谷值时，MOSFET才导通。副边没有二极管反向恢复损耗。3kV增强绝缘变压器是整个隔离栅上唯一的组件，它可提升系统可靠性并满足严格的高压电源隔离要求。图2显示了不同输入电压下的满载效率曲线。当输入为70V且两个负载电流均为50mA时，该反激式转换器可实现85.3%的峰值效率。

图1显示了一款具有30V至400V宽输入范围的反激式转换器的完整原理图。它的输出为±12V，并可在负载电流为5mA至50mA时保持非常准确的控制。该反激式转换器的峰值效率为85.3%，如图2所示。

图1. 一款用于30V至400V宽输入范围的完整±12V/50mA隔离型反激式转换器

图2. 图1所示反激式转换器的满载效率与输入电压的关系

LT8315具备高电压输入能力，只需借助现成的电感，即可以应用于非隔离型解决方案。图3显示了一款采用双电感的降压稳压器，仅需几个组件。该转换器可接受的输入电压范围很宽（-30V至400V），并能产生±12V/30mA的输出。当输入为30V时，该电路的两个输出均可实现满载条件下高达87%的效率。

图3.使用单个LT8315 IC的非隔离型双电感降压转换器的原理图：

从30V至400V输入转换至±12V输出（每路30mA）

在这种拓扑中，LT8315的GND焊盘特意未接地，而是连接作为驱动两个输出的公共开关节点。在PCB布局时，应将LT8315的GND焊盘尺寸限制在裸露焊盘面积内，以减少对其他组件的电磁干扰，因为GND走线是该拓扑中噪声相对较高的开关节点。二极管D2与FB引脚上的两个1%电阻形成反馈路径，以调节正输出电压。每当MOSFET导通时，为防止FB引脚放电，D2必不可少。电阻分压器无需考虑D2的正向压降，因为D2和D3的正向电压相等并且可以互相抵消；因此，反馈网络会跟踪并严密调节正输出电压。