多輸出反激式開關(guān)電源同步整流技術(shù)

陳 卓，王京梅，劉 宇

(電子科技大學(xué) 電子科學(xué)與工程學(xué)院，四川 成都 610054)

隨著物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things，IOT)和5G時(shí)代的到來，便攜式設(shè)備的需求愈加旺盛，這也給電源設(shè)備提出了更高的要求。高效率、低電壓、大電流、多輸出成為了開關(guān)電源的新趨勢[1-2]。

在開關(guān)電源的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，基于Buck-Boost變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)最具代表性。將Buck-Boost變換器中的電感L轉(zhuǎn)換為隔離式變壓器結(jié)構(gòu)[3]，就構(gòu)成了開關(guān)電源中應(yīng)用最廣泛的拓?fù)洌捶醇ぷ儞Q器。反激變換器外圍設(shè)備少、成本低、輸入輸出電壓動(dòng)態(tài)范圍大，被廣泛應(yīng)用于中小功率開關(guān)電源。反激變換器還可通過增加變壓器繞組來實(shí)現(xiàn)多路輸出，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。相較于傳統(tǒng)的組合多個(gè)DC-DC變換器的方式，采用反激變換器節(jié)省了芯片面積[4]，成本更低、體積更小、效率也更高[5]。

圖1 多輸出反激變換器原理圖

對于具有多個(gè)輸出的反激變換器，通常只有一路輸出由反饋控制嚴(yán)格調(diào)節(jié)。從理論上講，如果變壓器被認(rèn)為是理想的(漏感和繞組電阻足夠低)，并且整流管的壓降可被忽略，則反饋控制調(diào)節(jié)的主輸出電壓與無反饋控制調(diào)節(jié)的輔助輸出電壓之比是穩(wěn)定的[6]。但是，受到變壓器中漏感以及其他寄生參數(shù)的影響，輔助輸出的變化較大。在多路輸出反激變換器中，電路中各種元件的雜散參數(shù)使輸出電壓分配不匹配匝數(shù)比，偏離了正常值。偏移量與額定值的比值被定義為電源的交叉調(diào)節(jié)特性。為了獲得良好的交叉調(diào)節(jié)特性，文獻(xiàn)[7]采用增加假負(fù)載的方式來改善交叉調(diào)整率，假負(fù)載越大，交叉調(diào)節(jié)越好，但隨之而來的是更加嚴(yán)重的功率損耗。……