無需光耦的隔離型返馳式DC-DC轉換器：Part 2通過控制一次側使二次側穩定的手法

－僅看電路圖的話，好像是不穩定的絕緣電源，那麼穩定性如何呢？

當然很穩定。下面說明一下BD7F系列是如何使輸出穩定的。看圖解說更容易理解，請看下圖。

圖左側的電路圖是DB7F系列的簡略電路方電路方塊圖和外接變壓器及二次側整流電路。右側是各節點的電壓（Vx）和電流（Ix）波形。

且說沒有來自二次側的回饋，是如何進行穩定化的。組成一次側反激電壓V_sw的成分中含有V_out，因而通過監測V_sw並進行運算，來間接檢測V_out進行穩定化控制。

再稍微詳細地說明一下，請看圖中的波形和公式。V_sw是一次側反激電壓，是變壓器的一次側繞組的一端和這個IC的SW引腳連接的節點中，內建開關（MOSFET）關斷時產生的電壓。該V_sw表示“變壓器的匝數比（一次側Np/二次側Ns）”乘以“V_out與輸出整流二極體V_f的和”的值加上“V_in”的電壓。簡單地講，產生與變壓器的匝數比成正比的（V_out＋V_f）電壓加上Vin的電壓。比起文字描述，看圖和公式更容易理解。補充一點。該公式為了便於理解而進行了簡化。這裡將V_out＋V_f）作為二次側產生的電壓，嚴密地講，（V_out＋V_f）需要加上“二次側的總電阻（繞組電阻和ESR）×Is”的電壓。該項會導致誤差，因此用來設計的計算需要考慮進去。

－現在瞭解了利用一次側的反激電壓。關於運算，如果不是特別難，能否指教一二？

我認為原理上並不是很難。雖說如此，還是有圖和公式更容易理解。再次利用圖和式進行說明。圖中兩處用圓圈圈起來的部分是關鍵之處。另外，詳情在產品的技術規格書中有記載，技術規格書中的公式不是前面的簡化公式，而是含有二次側電壓全項的公式，為便於統一接下來使用技術規格書中的公式。符號的標示（小寫、下標）略有不同，但意義相同。

首先，下面是基本公式。V_SW是SW引腳的反激電壓。給前面的簡化公式添加了“I_S×ESR”。

V_SW通過電阻R_FB轉換為電流I_RFB。FB引腳的電壓V_FB利用與V_IN的差分電路達到與V_IN幾乎相等的電壓。請記住該工作是環路控制，與運算放大器的差分電路思路相同。用公式表示I_RFB如下。

可以看出，V_FB≒V_IN，因此V_SW減去V_IN（V_FB）後的電壓除以R_FB，即等於I_RFB。這樣，公式中出現了V_OUT項。下面來求V_OUT。

由於這個I_RFB流過電阻R_REF，因此REF引腳的電壓V_REF的公式如下。
I_RFB已經展開了，收回後當然就是V_REF＝R_REF×I_RFB。

請看方電路方塊圖。REF引腳的電壓被輸入IC內部比較器的非反相引腳，並與反相引腳的基準電壓（0.78V）進行比較。一般的控制IC中，這裡是誤差放大器，但在這款IC中是使用了比較器的控制方式，因此是比較器。思路與誤差放大器相同，REF引腳（比較器的反相輸入）的電壓等於基準電壓（0.78V）。所以，輸出電壓VOUT和REF引腳的電壓VREF的關係如下列公式。

也就是說，輸出電壓V_OUT由變壓器的匝數比、R_FB和R_REF的電阻比決定。V_F和I_S×ESR是引發輸出電壓誤差的因素。

－原來如此。現在明白了是通過環路控制一次側的反激電壓，來間接地使輸出電壓穩定。設計時，只要根據這些公式來設定輸出電壓就可以了吧。

是的，這樣即可。在技術規格中，R_REF的標準值是3.9kΩ，V_REF是0.78V（typ），因此基於這些即可設定輸出電壓。另外，技術規格中還提供了應用電路示例和推薦變壓器，所以請務必仔細閱讀技術規格。

－以上請您解介紹了無需光耦和輔助繞組的關鍵原理，下次將請您介紹一下DB7F系列IC的功能和特長。

（未完待續）