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一种新型的改善多路输出电源交叉调整率的解决方案

发布时间:2015-09-08 13:47   类型:行业知道   人浏览

1 引言

    多路输出的开关电源因其体积小、性价比高广泛应用于小功率的各种复杂电子系统中。然而,伴随着现代电子系统发展,对多路输出电源的要求越来越高,如体积、效率、输出电压精度、负载能力(输出电流)、交叉调整率、纹波和噪声等。其中,交叉调整率是指当多路输出电源的一路负载电流变化时,整个电源各路输出电压的变化率,是考核多路输出电源的重要性能指标。受变压器各个绕组间的漏感、绕组电阻、电流回路寄生参数等影响,多路输出电源的交叉调整率,一直以来是多路输出开关电源的设计重点。

    目前,改进交叉调整率的方法,可分为无源和有源两类。有源方法需要增加额外的线性稳压或开关稳压电路,虽然可以得到较高的交叉调整率,但却是以牺牲电源的效率、成本为代价的,且可靠性和复杂性也不如无源方法好。提起无源交叉调整率优化方法,有经验的工程师,首先会想到输出电压加权反馈控制,其次如果选用反激电路,还会通过优化变压器各绕组耦合以及优化嵌位电路来进一步优化交叉调整率;如果选用的是正激电路,则会将各路输出滤波电感耦合在一起,来进一步优化交叉调整率。可是,当以上优化措施均已采用了,还是无法满足设计要求时,通常只好无奈地添加假负载,用效率来换取交叉调整率,或改选为成本较高的有源优化设计方案。

    下面介绍一种TDK-Lambda新型改善多路输出交叉调整率的解决方案,此方案可以使得用无源方法进一步提高交叉调整率。

2 工作原理

    如图1所示,对于匝数相等的两个输出绕组(Ns1=Ns2),在两个跳变的同名端跨接一个电容C1,这样可以很好地改善交叉调整率。

    对于图1所示的反激变换器,考虑其各绕组的漏感,可等效为图2所示电路,Lleak1、Lleak2和Lleak3分别为绕组Ns1、Ns2和Np的漏感。

    由于Ns1=Ns2,在电源整个工作过程中,始终有Vs1=Vs2,所以电路可以等效为图3所示,其中Is1和Is2分别为流过绕组Ns1和Ns2的电流。

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