従来の絶縁型フライバックコンバータのアーキテクチャでは、コンバータの電力レベルは通常最大約60Wです。トランスの巻数比を調整することにより、電源電圧を一次側スイッチと出力電圧の助けを借りて出力電圧に変換することができます。情報は、この出力電圧を可能な限り安定に保つために、フィードバックパスを介して一次側のPWMジェネレータに送信されます。出力電圧が高すぎたり低すぎたりすると、PWMジェネレータのデューティサイクルが調整されます。
このフィードバックパスはコストを追加し、ボード上のスペースを占有し、トランスの絶縁電圧と連動して回路の最大絶縁電圧を決定します。オプトカプラーは一般に経年変化し、その特性は時間とともに変化し、85°Cを超える温度には一般的に適していません。
オプトカプラに加えて、3番目のトランス巻線を使用して出力電圧の状態に関する情報を提供できます。この情報に基づいて出力電圧を調整できます。ただし、この余分なトランス巻線はトランスをより高価にし、出力電圧の調整は特に正確ではありません。
より良い代替案は、オプトカプラーとオプトカプラーの二次側制御モジュールを交換用デバイスと交換することです。iCouplerを使用したADuM3190が誕生しました ® 絶縁技術は、誘導結合を介してガルバニック絶縁を介してフィードバック信号を送信します（つまり、オプトカプラーは必要ありません）。
しかし、それを超えて、別のオプションがあります。特に優れた解決策は、離散フィードバックパスを完全に排除することです。図2は、ディスクリートフィードバックループを必要としないフライバックコンバーターを示しています。図2は、適切なコンバータICであるADIのLT8300を示しています。これは、二次側から一次側への電圧フライバックによってPWMジェネレータによって生成されるデューティサイクルを調整するかどうか、および調整する方法を識別できます。このソリューションの利点は、フォトカプラやその他のフィードバック回路が不要なことです。これにより、コストとスペースを節約できます。また、フィードバックパスの最大絶縁電圧に関連する制限効果はありません。使用する変圧器が特定の絶縁電圧用に設計されている限り、回路全体がその最大絶縁電圧で動作できます。
この概念は、境界モードの規制に基づいています。この時点で、2次電流は各サイクルでゼロアンペアに低下します。次に、フライバックトランスの一次巻線の出力電圧を測定して、一次調整に使用できます。
ディスクリートフィードバックパスのないこのような回路を特定のアプリケーションで使用できるかどうかは、必要な出力電圧レギュレーションの精度に大きく依存します。この精度は±1％よりも優れている場合がありますが、アプリケーションによっては偏差が大きくなる場合もあります。
出力電圧は次のように計算できます。
Rfbを図2に示します。これを使用して出力電圧を調整できます。Npsは使用するトランスの巻数比、Vfは2次フライバックダイオードの両端の電圧降下です。通常、温度と密接に関係しています。12Vや24Vなど、より高い値に設定された出力電圧の場合、温度によるVfへの絶対的な影響は少なくなります。3.3 V以下に設定された出力電圧の場合、温度は出力電圧に非常に大きな影響を及ぼします。オプトカプラーのない一部のシリーズには、さまざまな温度でのさまざまな整流ダイオードの電圧降下を補償するための温度補正が組み込まれています。
電圧調整機能が適切に機能するために、通常、出力には最小負荷もあります。LT8300では、最大可能負荷の約0.5％です。
結論
フライバックコントローラーはディスクリートフィードバックパスを使用しませんが、一次トランス巻線を介して制御できるため、設計が簡素化され、故障しやすいオプトカプラーの使用を回避できます。
LT8300
•入力電圧範囲：
6V〜100V•260mA、150V内部DMOS電源スイッチ
•低静止電流：
•70µA（スリープモード）
•330µA（アクティブモード）
•境界動作モード（高負荷時）
•低リップルバーストバーストモード® （軽負荷時）
•全出力の最小負荷<0.5％（標準）