在電動汽車、工業(yè)自動化、通信設(shè)備及儲能系統(tǒng)中，常需將高電壓（如30V至400V）轉(zhuǎn)換為±12V雙極性電源軌，以驅(qū)動運算放大器、ADC/DAC、傳感器和過程控制器等模擬電路。面對高溫、空間受限和效率要求嚴(yán)苛的應(yīng)用場景，傳統(tǒng)線性穩(wěn)壓方案因散熱問題難以勝任，亟需一種高效、緊湊的開關(guān)電源解決方案。

ADI的LT8315是一款集成630V/300mA MOSFET的高壓單片轉(zhuǎn)換器，支持18V至560V寬輸入范圍，內(nèi)置啟動電路與高壓檢測功能，非常適合用于構(gòu)建雙極性輸出電源系統(tǒng)。代理銷售ADI旗下全系列IC電子元器件-中芯巨能為您將介紹兩種基于LT8315的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：隔離型反激式穩(wěn)壓器與非隔離型雙電感降壓穩(wěn)壓器，分別適用于對電氣隔離有需求或追求高效率的小型化應(yīng)用。如需LT8315產(chǎn)品規(guī)格書、樣片測試、采購、BOM配單等需求，請加客服微信：13310830171。

一、隔離型雙極性反激式穩(wěn)壓器設(shè)計

圖1所示為采用LT8315構(gòu)建的隔離型±12V反激式電源，輸入電壓范圍為30V至400V，輸出電流可達(dá)50mA。該方案使用一個具有增強(qiáng)絕緣等級（3kV）的變壓器，實現(xiàn)一次側(cè)與二次側(cè)的電氣隔離，適用于車載、工業(yè)及醫(yī)療類設(shè)備。

圖1

LT8315通過采樣變壓器第三繞組的反射電壓進(jìn)行反饋控制，無需使用光耦合器，從而消除了傳統(tǒng)方案中的老化、延遲和增益漂移問題。其準(zhǔn)諧振邊界導(dǎo)通模式（BCM）可有效降低MOSFET導(dǎo)通損耗，并減少電磁干擾（EMI）。

測試數(shù)據(jù)顯示，在70V輸入、兩路負(fù)載均為50mA時，系統(tǒng)峰值效率達(dá)85.3%（見圖2）。兩個輸出均可獨立調(diào)節(jié)，實現(xiàn)±5%以內(nèi)的負(fù)載調(diào)整率，滿足精密模擬供電需求。

圖2

二、非隔離型雙電感降壓穩(wěn)壓器設(shè)計

對于無需隔離、強(qiáng)調(diào)成本與尺寸的應(yīng)用，可采用圖3所示的非隔離型雙電感拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。該方案僅需LT8315、兩個電感、數(shù)個二極管和電容即可實現(xiàn)±12V輸出，每路最大輸出電流為30mA。

圖3

LT8315的GND引腳在此拓?fù)渲凶鳛殚_關(guān)節(jié)點使用，連接至L1和L2的公共端。正輸出通過D2和電阻分壓反饋至FB引腳進(jìn)行調(diào)節(jié)；負(fù)輸出則借助飛跨電容CFLY和L2構(gòu)成的回路實現(xiàn)間接調(diào)節(jié)。由于CFLY電壓等于正輸出電壓，因此負(fù)輸出電壓可穩(wěn)定跟隨正輸出變化。

實驗表明，在30V輸入條件下，該電路效率可達(dá)87%。圖4展示了不同輸入電壓下負(fù)輸出的負(fù)載調(diào)整曲線，顯示在3mA至30mA負(fù)載范圍內(nèi)，調(diào)節(jié)精度保持在±5%以內(nèi)。

圖4

三、關(guān)鍵設(shè)計注意事項

布局優(yōu)化：LT8315的GND焊盤應(yīng)限定于裸露區(qū)域，避免成為高頻噪聲源；

反饋路徑設(shè)計：D2防止FB放電，同時D3與D2壓降相互抵消，確保反饋精度；

熱管理：TSSOP封裝具備良好的散熱能力，但在高輸入電壓與滿載條件下仍需注意PCB銅箔面積；

EMI抑制：合理布線并增加輸入濾波電容，有助于降低傳導(dǎo)與輻射噪聲。

四、LT8315主要特性總結(jié)

輸入電壓范圍：18V 至 560V

集成630V/300mA MOSFET，節(jié)省外部元件

支持準(zhǔn)諧振邊界模式操作，提升效率

內(nèi)置軟啟動、過流保護(hù)、欠壓鎖定與溫度補償

低靜態(tài)電流（70μA），適合輕載應(yīng)用

支持Burst Mode?工作模式，降低輕載紋波

9mm × 11.25mm TSSOP封裝，適用于高密度設(shè)計

五、結(jié)語

LT8315憑借其高壓集成能力與靈活的拓?fù)溥m應(yīng)性，為工程師提供了一種高效的雙極性電源解決方案。無論是需要電氣隔離的反激式設(shè)計，還是追求小型化的雙電感降壓結(jié)構(gòu)，LT8315都能在寬輸入電壓范圍內(nèi)提供穩(wěn)定、精準(zhǔn)的±12V輸出。