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在新能源、工业、通信设备等应用场景中，通常需要对输入和输出回路、或者对噪声敏感的接地回路进行隔离，如隔离式 RS232、RS485 通信、CAN 收发器，隔离式放大器、传感器等。这样可以避免噪声干扰、器件的ESD损坏，同时也可以保证对设备带电操作人员的安全。
常见的小功率隔离辅助电源大多采用反激 Flyback 或正激 Forward电路（见图1）。传统反激电路原边反馈的方式，需要多出一个辅助绕组；若采用副边反馈的方式，还需光耦和TL431来实现闭环控制；传统正激电路需要辅助绕组实现磁芯复位，次级需要滤波电感和两个整流二极管。
图1
隔离电源方案除了传统的反激和正激之外，还有一种隔离Buck的电路拓扑。它将反激与Buck小尺寸的优势结合起来，通过将传统Buck拓扑中的电感换成带有二次绕组的耦合电感，增加功率二极管和滤波电容演变而来（如图2），其反馈设计简单，无需辅助绕组，在体积和成本上有很大优势。
图2
那隔离Buck电路具体是怎么工作的呢？下面我对两种工况下的工作状态进行分析：
首先当输出Vo1为重载，Vo2为轻载时，上管Q1导通期间，下管Q2和次级的整流二极管截止，此时原边电感只有原边励磁电流IM流过，原边电感电流 IL=IM(如图3)
图3
上管Q 1截止时，下管Q 2和次级的整流二极管导通，次级电流IL 2反射到初级绕组的电流为IL21，IL21为负方向。公式如下：
IL21/IL2=N2/N1 ，IL21=IL2* （N2/N1 ），
流过电感的原边电流IL1是正向励磁电流IM与负向IL21电流的和。IL1=IM+IL21。
由于Vo1为重载，Vo2轻载，IM大于IL21，原边电感电流IL1方向为正向(如图4)。
图4
而当Vo1为轻载，Vo2为重载时，Q1导通时工作模式和之前所介绍的相同。
这里重点介绍下Q2导通时的工作原理：由于Vo2为重载，IL2反射到初级绕组的电流IL21会逐渐大于励磁电感电流IM，原边电感电流IL1=IM+IL21则逐渐由正变负，电感电流反向，如图5。
图5
所以Q2在这种工况下不能采用二极管。因此若采用Buck芯片来构建隔离Buck电路时，需要选择工作在FCCM的同步Buck芯片。
这里跟大家推荐一款MPS的新产品MP4582，它支持4.5V-100V输入电压范围，具有高达2A的输出电流能力，内部还集成了补偿电路。静态电流低至7μA，内部集成低 Rds(on) (150m/80mohm) MOSFETs，全负载范围内可实现高效率工作。重点来了，MP4582 轻载时可配置为PSM或者 FCCM，非常适合新能源场合的隔离Buck应用。
接下来，我们来对输入输出电压关系进行推导。
如图6，根据耦合电感初级侧进行伏秒平衡分析可得，初级侧电感在Q1导通时，电感两端电压为Vin-Vo 1, 初级侧电感在Q1截至时两端的电压为Vo 1，
图6
因此可得到
换算
可得
又因为
所以最终求得
推导完成了，工程师朋友，如果您也有这样的需求，赶紧尝试用 MP4582来构建隔离Buck的电路吧！
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