提高电流能力并简化反激式转换器的热设计

在反激式转换器中，大电流应用中的电流水平受到输出整流二极管中产生的热量的限制。解除这一限制的明确方法是用压降低得多的MOSFET代替二极管，从而显著减少整流器中产生的热量——减少散热可提高输出电流能力和效率，并简化热设计。LT®8309 是一款副边同步 MOSFET 驱动器，它通过检测 MOSFET 的漏源电压来确定是应导通还是关断，从而复制输出二极管的行为，从而允许其取代效率较低的整流二极管。

LT8309 可与凌力尔特的任何无光边界模式反激式 IC （例如 LT3748 初级侧控制器） 结合使用，以最少的组件数量产生高性能隔离电源。

5V、8A 隔离电源

图1所示为低电压、高电流、低器件数反激式电源。传统的输出二极管被由LT8309、MOSFET和一些小型外部组件组成的理想二极管所取代。

图1.低压大电流反激式转换器。

要使MOSFET充当二极管，它必须在体二极管开始传导电流时立即导通，并在电流降至零时立即关闭。LT8309 的快速比较器可产生所需的近瞬时动作。电流检测比较器监视 MOSFET 的漏极电压。当体二极管开始导通时，漏极电压远低于地电位，比较器跳闸并接通MOSFET。在最短导通时间之后，LT8309 等待达到 MOSFET 关断跳变点以关断 MOSFET。关断跳变点可通过连接器件漏极引脚和 MOSFET 漏极的外部电阻来调节。DRAIN 引脚具有 150V 额定电压，使其也适用于宽输入电压设计。

LT8309 的内部 LDO 在 INTVCC 引脚上产生一个 7V 输出，用于 MOSFET 栅极驱动。具有 1Ω 下拉电阻的强栅极驱动加快了 MOSFET 的导通和关断速度，从而提高了效率。

效率如图2所示，与纯二极管设计进行了比较。由于效率更高，基于LT8309的设计构建的电路板的工作温度仍明显低于纯二极管设计，如图3和图4所示。

图2.基于LT8309的反激式转换器的效率与传统的次级侧二极管整流器相比相同。

图3.5V/5A 输出时的热图像，带二极管 PDS760。

图4.热图像显示，使用 LT5 时，5V/8309A 输出的运行温度要低得多。

40V VCC 引脚额定值允许 LT8309 由 MOSFET 的输出电压或整流漏极电压驱动。如果 VCC 引脚连接到反激式转换器的输出，则在一个输出短路条件下，LT8309 关断，MOSFET 的体二极管必须处理短路情况。这对 MOSFET 提出了额外的热要求。相反，如果VCC连接到MOSFET的漏极电压（如图1所示），则VCC在短路时等于VIN/N，从而允许LT8309在短路期间工作。短路电流流过MOSFET而不是体二极管。
 

结论

LT8309 是一款易于使用、快速、次级侧同步反激式整流器驱动器，采用 SOT-23 封装。高效率、高电流隔离电源需要最少数量的组件，当LT8309与凌力尔特的无光边界模式反激式IC系列结合使用时，热设计得以简化。

审核编辑：郭婷