Fly-Buck的拓扑选择和合适该使用Fly-Buck介绍

1.Fly-Buck 转换器的拓扑选择

Fly-Buck 转换器是生成低功率隔离输出、双极 (+/-) 输出和多输出轨的常用拓扑结构。Fly-Buck 拓扑在电信、PoE、定制 PoE、工业和汽车应用中很常见。最常用的 Fly-Buck 拓扑对非隔离输出使用降压配置。这种配置如图 1 所示。

图 1. Fly-Buck 转换器对非隔离输出使用降压（降压）配置

这种拓扑最适合输入电压高于目标隔离 V OUT 的两到三倍的更高 V IN、低 V OUT应用。在这些应用中，降压非隔离级提供了简单的电路和低电感电流纹波。降压初级对于系统中还需要非隔离输出的应用也很有用。

在输入电压 (V IN ) 和隔离输出电压 (V OUT2 ) 靠近的应用中，Fly-Buck 拓扑的微小变化是有利的，其中配置了转换器的非隔离侧或初级侧在反相降压-升压配置中。对于相同的 V IN、V OUT组合，反相降压-升压配置在更小的占空比下工作。此外，反相降压-升压配置可以产生等于或什至大于输入电压的非隔离输出。它可以在使用更简单的变压器设计的同时为隔离输出提供更好的调节。

 图 2. Fly-Buck 转换器对隔离输出采用反相降压-升压配置 

图 3. 对于相同的输入和输出电压，反相配置具有更小的占空比。

降压或反相配置的选择取决于应用。总之，在以下情况下使用降压配置设计：

· V IN是预期 V OUT 的两到三倍或更高

· 应用中需要非隔离（初级）输出并且为正。

另一方面，在以下情况下使用反相降压-升压配置：

· V IN接近 V OUT

· 应用中不需要非隔离（初级）输出，或者如果需要，它是负的。对负电压的常见需求是双极 (+/-) 电源生成。

2.什么时候 Fly-Buck 解决方案更好？

传统上，工程师使用大量方案来生成这些电源轨，包括反激式转换器、带变压器的低侧或推挽驱动器、隔离模块或专有集成解决方案。Fly-Buck ™转换器（或隔离式降压转换器）作为低功耗隔离式偏置解决方案变得非常流行，因为它简单易用、组件数量少，并且可以使用宽输入电压集成调节器，例如 TI 的LM5017零件族。客户和现场工程师经常会问为什么他们应该选择 Fly-Buck 解决方案而不是坚持使用反激解决方案。 为了回答这个问题，我需要重新表述这个问题：“什么时候 Fly-Buck 解决方案更好？” 该博客确定了许多应用程序属性，如果存在这些属性，将使 Fly-Buck 更具吸引力。 

低功耗（10W、5W、2.5W、1W）隔离式电源轨

Fly-Buck 转换器可以在不同的功率水平下工作，具体取决于输入电压、FET 的 RDSON、绕组电阻、耦合电感器的泄漏等。但它自然会产生比低功率水平的反激更简单的解决方案，因为集成了 FET 并且没有隔离的反馈回路。最引人注目的解决方案是 < 5W，其中次级反馈反激的复杂性是不合理的。参见上面的图 1。

多个隔离和/或非隔离输出

Fly-Buck 转换器无需光耦合器反馈电路即可提供良好的交叉调节。由于基于光电的反馈仅适用于其中一个隔离输出，因此当有多个输出时，专用反馈回路的优势变得不那么重要。

Fly-Buck 转换器无需额外成本即可提供主要的非隔离降压输出。因此，它为需要隔离和非隔离输出的应用提供了更简单的设计。

调节 ± 5%

由于 Fly-Buck 是初级侧调节，因此它最适合不需要非常精确的隔离输出调节的应用。MOSFET 或 IGBT 栅极驱动电路属于这一类。

但是使用后调节器可以更好地调节。这种拓扑也适用于隔离输出允许有 5-10% 变化的应用，并且有多个后置稳压器将电压降低到特定的负载电压。

宽 Vin 导轨

通常涉及推挽或驱动器-变压器组合的分立设计需要初级上的调节轨以生成稳定的次级轨。该LM5017飞降压稳压器的家庭可以从广泛不同轨高达100V的电压工作。

所以在回答“什么时候 Fly-Buck 解决方案更好？”这个问题时。做出决定时，请考虑功率电平、输出轨数量、调节目标和输入电压范围。