【導讀】ROHM開發(fā)出無需利用二次側(cè)的輸出電壓反饋即可穩(wěn)定輸出的隔離型反激式DC/DC轉(zhuǎn)換器IC。隔離型反激式轉(zhuǎn)換器多用于FA設(shè)備和工業(yè)設(shè)備的電源，為絕緣反饋路徑而使用光耦或變壓器的輔助繞組。然而，光耦與其他組成元器件相比壽命較短，因此課題之一就是維護保養(yǎng)。新產(chǎn)品“BD7F系列”無需使用光耦或輔助繞組即可穩(wěn)定輸出，同時具有“小型化、設(shè)計簡化、具備傳統(tǒng)反激式轉(zhuǎn)換器無法實現(xiàn)的穩(wěn)定性和瞬態(tài)響應(yīng)特性”的特點。針對“BD7F系列”的詳細信息，我們采訪了ROHM株式會社的應(yīng)用工程師今村 洋壽先生。
－聽說此次推出的“BD7F系列”，是不使用光耦的隔離型反激式轉(zhuǎn)換器IC。首先請介紹一下本系列產(chǎn)品的開發(fā)理念。
“BD7F系列”是以“解決以往的隔離型反激式轉(zhuǎn)換器存在的課題”為目的開發(fā)的。課題有幾個，為便于理解這些課題，先介紹一下以往的隔離型反激式轉(zhuǎn)換器的電路結(jié)構(gòu)。
一般隔離型反激式轉(zhuǎn)換器為了使輸出穩(wěn)定，需要將二次側(cè)的輸出電壓反饋到一次側(cè)的控制電路。這種通過反饋環(huán)路實現(xiàn)輸出穩(wěn)定化的做法是穩(wěn)定化電源的基本控制方法，與轉(zhuǎn)換器的方式和絕緣、非絕緣無關(guān)。
隔離型反激式轉(zhuǎn)換器具有輸入和控制電路的一次側(cè)和輸出的二次側(cè)是通過變壓器絕緣的，但如果將二次側(cè)的輸出通過布線直接反饋到一次側(cè)的話，二次側(cè)和一次側(cè)會導通，無法構(gòu)成絕緣電源。而保持絕緣需要將反饋路徑絕緣，一般采取添加絕緣元件光耦、或給變壓器添加輔助繞組（也稱為“三級繞組”）的方法。
右側(cè)的電路圖為上端由光耦、下端由輔助繞組構(gòu)成的反饋路徑絕緣示意圖。就像前面說明的一樣，輸出VOUT的電壓經(jīng)由光耦反饋到控制IC的FB引腳。在這個電路中，除了光耦還需要幾個電阻、電容器、分路調(diào)節(jié)器（電壓基準），而且還需要光耦的集電極電源。在這種情況下，元器件數(shù)量增加，還需要電路設(shè)計。
下面使用輔助繞組的例子中，首先需要準備具有輔助繞組的變壓器，基本上是需要變壓器設(shè)計的。另外還需要整流用的電容器和二極管，還有電阻。由于增加了1個繞組，變壓器體積當然會變大。
－的確，感覺設(shè)計很麻煩。
總之，以往方式存在需要添加元器件和電路設(shè)計、電路規(guī)模也增大的課題。
另外還有一個非常大的課題。就是光耦與其他元器件相比，屬于壽命較短的元器件。實際上發(fā)光二極管也會發(fā)光，產(chǎn)生稱為“aging”或“燒損”的老化現(xiàn)象，無法正常發(fā)揮其功能。也就是壽命耗盡。IC的話，基本上沒有耗盡原本壽命的情況。因為IC具有遠遠超出耐用年數(shù)的壽命。聽說近年來的光耦也在致力于改善這個課題，但不同的制造商和品種其光耦的壽命也不盡相同。
－具體的壽命是多長呢？
這是個很難回答的問題。因為使用條件不同壽命也不同，不能一概而論。反而考慮到流動的電流、使用溫度和稼動率等因素，確保例如“工作壽命10年”的設(shè)計可能比較多。但是，也不都是出于這樣考慮的設(shè)計，還有考慮到光耦本身的壽命、與成本等的關(guān)系等的諸多設(shè)計。
－姑且不談實際上是否10年，假如是10年左右的壽命的話，比如在耐用年數(shù)較長的工業(yè)設(shè)備等中會產(chǎn)生什么問題呢？
這是非常關(guān)鍵的要點。很明顯，與IC等相比壽命較短，這可能是稍微極端的說法，即“使用光耦的絕緣電源的壽命難免只能是光耦的壽命”。
－這樣還真讓人很作難，或者說這樣可以嗎？
當然不好。誰都希望設(shè)備盡量長時間地工作。不過，目前的做法是根據(jù)預(yù)計壽命進行維護、也就是保養(yǎng)。多數(shù)是在進入可靠性的浴盆曲線所示的磨耗故障期之前進行更換。僅更換光耦是比較罕見的。電源如果是模塊或單元，應(yīng)該是按模塊或單元進行更換的。
－所以BD7F系列最大的亮點就是“無需光耦”吧。
元器件數(shù)量減少、設(shè)計更簡單具有包括成本方面在內(nèi)的諸多優(yōu)勢，但延長電源的壽命，可使維護保養(yǎng)的間隔更長、維護保養(yǎng)成本更低，這是比其他優(yōu)勢都重要的最大亮點。這在耐用年數(shù)較長的工業(yè)設(shè)備等中，可能比單單延長耐用年數(shù)還要重要。只要能理解這一點，就能認識到本系列產(chǎn)品的優(yōu)勢所在。
－使用BD7F系列的隔離型反激式轉(zhuǎn)換器的電路結(jié)構(gòu)是怎樣的？
請看右側(cè)的電路圖。我想甚至無需和前面的以往方式相比較來看。作為電路，向FB引腳的反饋經(jīng)由變壓器的一次側(cè)繞組，僅插入了1枚電阻。如圖所示，沒有從二次側(cè)的反饋路徑，因此必然不存在以往方式所需的用來絕緣的光耦或輔助繞組。
－僅看電路圖的話，好像是不穩(wěn)定的絕緣電源，那么穩(wěn)定性如何呢？
當然很穩(wěn)定。
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