基于LM34925的隔离评估板设计解析

作为电子工程师，在设计电源电路时，隔离偏置电源的设计是一个关键环节。今天给大家介绍一款基于LM34925的隔离评估板，深入探讨其设计特点和性能表现。

文件下载：LM34925EVAL/NOPB.pdf

评估板概述

该评估板采用LM34925恒导通时间调节器实现隔离偏置电源。LM34925调节器集成了高端和低端功率开关，这对于创建隔离降压转换器至关重要。下面是该评估板的主要规格参数：

• 输入范围：20V至100V
• 初级输出电压：10V
• 次级（隔离）输出电压：9.5V
• 最大负载电流（初级 + 次级）：100mA
• 最大输出功率：1W
• 标称开关频率：750kHz
• 效率（ (FIN =24 ~V) (IOUT2 =100 ~mA) ）：70%
• 板尺寸：2英寸 x 2英寸

UVLO阈值和迟滞

计算公式

UVLO（欠压锁定）阈值和迟滞的计算通过以下两个公式实现： [V{IN (VD, ring) }=1.225 V timesleft(frac{R{1}}{R{2}}+1right)] [V{IN(HYS)} = I{HYS}R{1}] 在该评估板上， (R 1=127 k Omega) ， (R 2=8.25 k Omega) ，由此得出UVLO上升阈值为 (V_{IN}=20.5 ~V) ，迟滞为2.54V。大家在实际设计中，可以根据具体需求调整 (R_1) 和 (R_2) 的阻值来改变UVLO阈值。

板连接和启动

连接方式

输入连接通过TP1（VIN）和TP2（GND）端子进行。初级输出出现在TP3（VOUT1）和TP4（GND），次级（隔离）输出在TP5（VOUT2）和TP6（IGND）之间可用。

启动注意事项

输入电压应逐渐升高到UVLO设定点20.5V以上。此时，两个输出（VOUT1和VOUT2）应接近10V。该板设计用于20V至100V的输入电压范围，最小 (V_{IN}) 阈值可以通过更改UVLO电阻 (R_1) 、 (R2) 来改变，但 (V{IN}) 不应超过100V。

负载限制

此设计中的磁性元件针对解决方案尺寸进行了优化，因此限制了输出功率。输出总负载不应超过100mA，否则耦合电感会饱和/过热，可能会损坏耦合电感和调节器IC U1。如果要容忍持续过流情况，应使用具有更高饱和和均方根额定值的耦合电感。大家在实际使用中，一定要注意负载的合理分配，避免出现过流情况。

物料清单

项目	描述	制造商，零件编号	封装	值
U1	同步开关调节器	德州仪器，LM34925	WSON - 8	100V，100mA
T1	耦合电感，1500 VDC	Coilcraft，LPD5030V - 154ME	5mm x 5mm	150uH，0.47A
D1	肖特基二极管	Diodes Inc.，DFLS1100 - 7	Pwr–DI123	100V，1A
D2	肖特基二极管	Diodes Inc.，SDM10U45 - 7	SOD–523	40V，100mA
C1	陶瓷电容	MuRata，GRM32CR72A105KA35L	1210	1uF，100V，X7R
C2	陶瓷电容	TDK，C1608X7R1C103K	0603	0.01uF，16V，X7R
C3, C4	陶瓷电容	TDK，C2012X7R1E105K	0805	1uF，25V，X7R
C5	陶瓷电容	Kemet，C0805C104K1RACTU	0805	0.1uF，100V，X7R
C6	陶瓷电容	TDK，C1608X7R1C105K	0603	1uF，16V，X7R
C7	陶瓷电容	Murata，GRM188R71E102KA01D	0603	1000pF，25V，X7R
C8	陶瓷电容	AVX，0603YC104KAT2A	0603	0.1uF，16V，X7R
R1	电阻	Vishay/Dale，CRCW0805127KFKEA	0805	127k Ω，1%
R2	电阻	Vishay/Dale，CRCW08058K25FKEA	0805	8.25k Ω，1%
R3	电阻	Vishay/Dale，CRCW0805130KFKEA	0805	130k Ω，1%
R4	电阻	松下，ERJ - 3EKF7321V	0603	7.32k Ω，1%
R5	电阻	松下，ERJ - 3EKF1001V	0603	1.0k Ω，1%
R6	电阻	Yageo，RC0603JR - 070RL	0603	0 Ω
R8	电阻	松下，ERJ - 3EKF4642V	0603	46.4k Ω，1%
R10	电阻	松下，ERJ - 6GEYJ202V	0805	2k Ω，5%

性能曲线

效率曲线

从效率曲线（图3）可以看出，在不同的输入电压（ (V{IN}=24V) 、 (V{IN}=36V) 、 (V_{IN}=48V) ）下，随着负载电流的变化，效率也有所不同。大家可以根据实际需求，选择合适的输入电压和负载电流，以达到最佳的效率。

稳态波形

稳态波形（图4）展示了在 (V_{IN}=48V) ， (IOUT1 = 0mA) ， (IOUT2 = 100mA) 时的情况。通过观察波形，我们可以分析电路的工作状态，判断是否存在异常。

PC板布局

评估板提供了板丝印（图5）、板顶层（图6）和板底层（图7）的布局图。合理的PC板布局对于电路的性能至关重要，大家在设计时要充分考虑元件的布局和布线，以减少干扰和提高稳定性。

总之，这款基于LM34925的隔离评估板为我们提供了一个很好的电源设计参考。在实际应用中，我们可以根据具体需求对其进行优化和改进。大家在设计过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享交流。