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多路输出开关电源的设计及应用原则
编辑:上海责允电子科技有限公司   发布时间:2018-01-16

多路输出开关电源的设计及应用原则

多路输出电源


对于电源应用者来讲,一般都希望其所选择的电源产品为“傻瓜型”的,即所选择的电源电压只要负载不超过电源最大值,无论系统的各路负载特性如何变化,而各路电源电压依然精确无误。仅就这一点来讲,目前绝大多数的多路输出电源是不尽人意的。为了更进一步说明多路输出电源的特性,首先从图1所示多路输出开关电源框图讲起。


从而可以看到,真正形成闭环控制的只有主电路Vp,其它Vaux1、Vaux2等辅电路都处在失控之中。从控制理论可知,只有Vp无论输入、输出如何变动(包括电压变动,负载变动等),在闭环的反馈控制作用下都能保证相当高的精度(一般优于0.5%),也就是说Vp在很大程度上只取决于基准电压和采样比例。对Vaux1,Vaux2而言,其精度主要依赖以下几个方面:


1)T1主变器的匝比,这里主要取决于Np1:Np2或Np1:Np3


2)辅助电路的负载情况。


3)主电路的负载情况。


注:如果以上3点设定后,输入电压的变动对辅电路的影响已经很有限了。

在以上3点中,作为一个具体的开关电源变换器,主变压器匝比已经设定,所以影响辅助电路输出电压精度最大的因素为主电路和辅电路的负载情况。在开关电源产品中,有专门的技术指标说明和规范电源的这一特性,即就是交叉负载调整率。为了更好地讲述这一问题,先将交叉负载调整率的测量和计算方法讲述如下。

多路输出开关电源


由原理所构成的实际开关电源,主控电路仅反馈主输出电压,其它辅助电路完全放开。此时假设主、辅电路的功率比为1:1。从实际测量得主电路交叉负载调整率优于0.2%,而辅电路的交叉负载调整率大于50%。无论开关电源设计者还是应用者对大于50%的交叉负载调整率都将是不能接受的。如何降低辅电路交叉负载调整率,最直接的想法就是给辅助电路加一个线性稳压调节器(包括三端稳压器,低压差三端稳压器)如图3所示。


从而可知,由于引入了线性稳压调节器V,所以在辅路上附加了一部分功率损耗,功率损耗为P=(Vaux′-Vaux1)Iaux,而要使辅电路的交叉负载调整率小,就必须有意识地增大线性调整器的电压差(Vaux′-Vaux1),即就是要有意识增大Vaux′,其带来的缺点就是增加了电源的功率损耗,降低了电源的效率。


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