简介

Lakewood设计(MAXREFDES7#)采用H桥变压器驱动器(MAX256)和一对低压差线性稳压器LDO (MAX1659 ×2)，从3.3V输入产生±12V (±15V)输出的隔离电源(图1)。这种通用电源解决方案可以用于多种不同类型的隔离电源设计，但主要针对工业传感器、工业自化、过程控制和医疗设备等应用。

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图1. Lakewood子系统设计框图。

特性	应用
隔离电源  ±12V (±15V)输出 占用较小的印刷电路板(PCB)面积 兼容于Pmod™外形	工业传感器 过程控制 工业自动化 医疗器械

硬件详细说明

Lakewood子系统参考设计采用3.3V直流电源供电，MAX256 H桥变压器驱动器以大约475kHz的频率驱动开关，驱动匝数比为1:2.6的变压器原边，这里采用Halo®电子公司的TGM-H281NF变压器。变压器副边连接到两路交流整流电压，产生直流输出。两个MAX1659 LDO把电压分别稳定在+12V和-12V。齐纳二极管(D3和D6)保护两个LDO，将输入电压钳制在16.1V以内。 

输入电源可从J1的Pmod兼容连接器提供，或将外部电源连接到EXT_ +3.3V和DGND之间供电。如需改变参考设计的输出电压，只需更改LDO (U2和U3)的反馈电阻(R2-R5)。 

MAX1659 LDO的输出电压由下式计算：  

V_OUT = V_SET × (1 + R2/R3), U2

V_OUT = V_SET × (1 + R4/R5), U3

式中，VSET = 1.21V.

例如，对于±15V输出的应用，将R2、R4更为187kΩ，将R3、R5更改为16.2kΩ即可。

该电路也可以配置为非对称应用。

在对电压纹波敏感的应用中，可以在LDO输入前面增加低通LC π型滤波器。

本设计提供高达1500V_RMS的隔离变压器，设计通过了UL 60950和EN60950验证，到达“功能性”绝缘等级。

快速入门

所需设备：

• Lakewood (MAXREFDES7#)板
• 3.3V 1A电源 
• 两块数字电压表

测试流程

Lakewood板完全安装并经过测试，按照以下步骤验证电路板功能。

1. 在跳针JU1的1-2位置放置短路器
2. 将电源正端连接到连接器的EXT_+3.3V
3. 将电源负端连接到连接器的DGND
4. 将第一块电压表正端连接到连接器的+12V
5. 将第一块电压表负端连接到连接器的GND1
6. 将第二块电压表负端连接到连接器的-12V
7. 将第一块电压表正端连接到连接器的GND2
8. 打开电源
9. 分别使用电压表测量正、负压输出

实验室测试

对Lakewood设计的±12V和±15V两对电压输出进行测量，通过更改R2、R3、R4和R5电阻获得其它电压输出。设置为±12V输出时，该电路能够提供最大负载电流，每路大约90mA。设置为±15V输出，每路输出约为40mA。 

为了更大的负载驱动能力，用户可适当增大输入电源的电压或变压器匝数比。详细信息请参阅 MAX256数据手册，电源效率如图2和图3所示。 

在非对称电压应用中，可以使一路电压的负载驱动大一些，另一路小一些。 

图2. 电源效率与±12V输出负载电流

图3. 电源效率与±15V输出负载电流

输出噪声远低于输出电压的0.5％，噪声主要源于MAX256开关脉冲。 图4和图5分别为12V和15V空载输出时的噪声；图6和图7分别为12V和15V最大负载电流下的输出噪声。

负压输出噪声和正压输出噪声对称。

图4. Vout = 12V、Iout = 0mA时的输出噪声	图5. Vout = 15V、Iout = 0mA时的输出噪声
图6. Vout = 12V、Iout = 90mA时的输出噪声	图7. Vout = 15V、Iout = 90mA时的输出噪声

Halo是Halo Electronics公司的注册商标
Pmod是Digilent公司的注册商标