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3.3V输入、12V (15V)输出的隔离电源
参考设计 系统板 3.3V输入、12V (15V)输出的隔离电源
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3.3V输入、12V (15V)输出的隔离电源

MAXREFDES8

参考设计免责声明 见  重要声明和免责声明  涵盖参考设计和其他Maxim资源。

描述

Riversdie设计(MAXREFDES8#)采用H桥变压驱动器(MAX256)和LDO (MAX1659)，将3.3V输入转换为12V(15V)隔离输出电源(图1)。这一通用的电源方案能够用于各种不同场合的隔离电源应用，但主要针对工业传感器、工业自动化、过程控制以及医疗电子等领域。
更多图片 (JPG)


图1. Riverside子系统设计原理框图。

特征

  • 隔离电源
  • 12V/15V输出电压
  • 占用较小的PCB面积
  • 兼容于Pmod™小型化设计

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Designed, Built, Tested

Board pictured here has been fully assembled and tested.

原理图

schematic

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物料清单(BOM)

pcb-layout

下载

PCB布板

design-files

PCB布板
PCB Gerber
PCB CAD (PADS 9.0)

Details Section

Details Section

硬件电路说明

 Riverside参考设计子系统采用3.3V直流电源供电，MAX256 H桥变压驱动器的开关频率大约为475KHz，可以驱动匝数比为1:2.6的原侧，如采用Halo® Electronics的TGM-H281NF变压器。变压器副边连接倍压电路，将交流电压转换为直流输出。MAX1659线性稳压器将电压稳定在12V，齐纳二极管D3用于保护线性稳压器，确保输入电压不高于16.1V。

输入电源可从J1 Pmod兼容连接器接入，也可以将外部电源连接到EXT3.3V和DGND连接器。简单修改LDO的反馈电阻R2、R3，即可改变输出电压。

MAX1659的输出电压由以下公式决定：

VOUT = VSET × (1 + R2/R3)

其中 VSET = 1.21V

  例如，对于需要采用15V输出的应用场合，将R2改为187kΩ，R3改为16.2kΩ。某些对输出电压纹波要求非常高的情况下，此时，可以在LDO前端增加一个低通LC π型滤波器。

设计中的隔离变压器提供1500VRMS电压隔离，满足UL60950和EN60950认证要求，“功能上”满足绝缘等级规定。

transition-up

快速评估

需要设备

  • Riverside (MAXREFDES8#)板 
  • 3.3V 1A电源
  • 数字电压表

评估步骤

Riverside板是完全安装并经过测试的电路板，按照以下步骤确认操作。

  1. 将旁路器放置在JU1的1–2位置
  2. 电源正端连接到EXT_+3.3V连接器
  3. 电源负端连接到DGND连接器
  4. 电压表正端连接到+12V连接器
  5. 电压表负端连接到GND连接器
  6. 打开电源
  7. 用电压表测量输出电压
transition-up

实验室测量

   对Riverside设计的12V和15V两种输出情形进行测试，通过调整R2、R3阻值可以获得其它输出电压。

设置为12V输出时，电路可以提供最大165mA的负载电流。当设置为15V时，可以提供60mA的负载电流。

为了提高负载驱动能力，用户可以提高输入电源的电压或适当提高变压器匝比。更多信息，请参考MAX256数据资料。图2和图3中注释了功率效率。

Figure 2. Power efficiency vs. current load for 12V output.

图2. 12V输出电压下的效率		 Figure 3. Power efficiency vs. current load for 15V output.

图3. 15V输出电压下的效率

输出噪声可以很好地控制在输出电压的0.5%以内，噪声主要来源于MAX256的开关脉冲。图4和图5显示空载下，12V和15V输出的典型噪声特性；图6和图7显示满载情况下，12V和15V输出的典型噪声特性。



图4. 噪声特性：VOUT = 12V、IOUT = 0mA

图5. 噪声特性：VOUT = 15V、IOUT = 0mA

图6. 噪声特性：VOUT = 12V、IOUT = 165mA

图7. 噪声特性：VOUT = 15V、IOUT = 60mA

Halo is a registered trademark of Halo Electronics, Inc.
Pmod is a trademark of Digilent Inc.

transition-up

参数化

输入类型 Vin(Min) Vin(Max) Iout(Max) 单路/多路输出 Vout(V) Pout(W) 隔离/非隔离 拓扑
DC 3 5.5 1 - - 12 Isolated -

参数化

输入类型 DC
Vin(Min) 3
Vin(Max) 5.5
Iout(Max) 1
单路/多路输出 -
Vout(V) -
Pout(W) 12
隔离/非隔离 Isolated
拓扑 -

Maxim设备 (2)

器件号 名称 产品线 购买 设计套件和评估模块
MAX256 3W原边变压器H桥驱动器，用于隔离电源 隔离电源 立即购买 Design Kits
MAX1659 350mA、16.5V输入、低压差线性稳压器 线性稳压器 立即购买 Design Kits

Maxim设备 (2)

器件号 产品线
隔离电源
3W原边变压器H桥驱动器，用于隔离电源
线性稳压器
350mA、16.5V输入、低压差线性稳压器

设计资料 (6)

标题 类型 尺寸 日期
maxrefdes8-cad-ra ZIP 88KB 2017-11-01
CAM output PDF 441KB 2017-11-01
Microsoft Word - MAXREFDES8_BOM_RA.doc PDF 20KB 2017-11-03
Microsoft Word - MAXREFDES8_BOM_RB.doc PDF 20KB 2019-07-09
maxrefdes8-cad-rb ZIP 89KB 2019-07-09
CAM output PDF 92KB 2019-07-09
日期 类型
2017-11-01

maxrefdes8-cad-ra

(ZIP, 88KB)
2017-11-01

CAM output

(PDF, 441KB)
2017-11-03

Microsoft Word - MAXREFDES8_BOM_RA.doc

(PDF, 20KB)
2019-07-09

Microsoft Word - MAXREFDES8_BOM_RB.doc

(PDF, 20KB)
2019-07-09

maxrefdes8-cad-rb

(ZIP, 89KB)
2019-07-09

CAM output

(PDF, 92KB)

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