電源適配器DC/DC變換器的多路輸出技術(shù)

 1.電源適配器DC/DC變換器多路輸出技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法

實(shí)現(xiàn)DC/DC變換器的多路輸出一般包含三個(gè)步驟:

①選擇變換器的主體結(jié)構(gòu)?隔離式DCDC變換器由于其輸人?輸出端被變壓器隔離,因此可以利用增加變壓器二次繞組的辦法實(shí)現(xiàn)多路輸出,其中正激式和反激式電源適配器變換器由于其結(jié)構(gòu)簡單,可靠性高而獲得了廣泛的應(yīng)用?

②確定變換器的控制變量,這是變換器多路輸出技術(shù)的核心部分,因?yàn)榭刂谱兞康倪x擇直接決定了多路輸出變換器的整體穩(wěn)壓效果,設(shè)變換器的輸出支路個(gè)數(shù)為N,控制變量個(gè)數(shù)為M,欲使每個(gè)輸出都能精確調(diào)節(jié),則必須M≥N?

  ③確定各輸出支路的穩(wěn)壓技術(shù)?

  2.多路輸出DC/DC變換器的分類

從變換器對各支路輸出電壓調(diào)節(jié)的效果來劃分,多路輸出DC/DC變換器可分為兩大類

①交叉調(diào)節(jié)式,在這種變換器中,由于所取控制變量較小,只有一條或幾條支路的輸出電壓可以達(dá)到精確調(diào)節(jié),其余支路的穩(wěn)壓精度則較低?

  ②精確調(diào)節(jié)式,在這種變換器中,所有輸出支路的穩(wěn)壓精度都較高?

  3.幾種典型的多路輸出DC/DC變換器

在此,我們以正激式變換器(略去復(fù)位繞組)為例進(jìn)行分析?

（１）交又調(diào)節(jié)式

①合電感式,早期的多路輸出變換器,通常是由多繞組變壓器提供多路輸出,只對其中的一個(gè)主要輸出進(jìn)行閉環(huán)控制,多采用反激式電路,結(jié)構(gòu)簡單?成本低,但是,由于其非主要輸出的誤差較大,從20世紀(jì)70年代末開始,人們逐漸采用了圖456所示的電路結(jié)構(gòu),其輸出U,不僅由變壓器調(diào)節(jié),而且還受到L1,L2兩個(gè)合電感的影響,也就是說,變壓器和合電感共同完成對U的調(diào)節(jié)。

這種變壓器的優(yōu)點(diǎn)主要是對非主要輸出的調(diào)節(jié)有了一定的改善,尤其在動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度方面有了較大的提高;缺點(diǎn)主要是由于變壓器與合電感的漏感和繞組電阻的存在,除主輸U?之外的各輸出支路仍存在較大的交叉調(diào)節(jié)誤差,此外,U?不能太低,一般為20V左右,此例中,N=2.M=1,無法使每條輸出支路都得到精確調(diào)節(jié)

  ②加權(quán)反饋式,為了使變換器的各輸出支路都得到一定程度的調(diào)節(jié),可以對圖4-56所示變換器的輸出支路進(jìn)行加權(quán)反饋控制,一種電壓加權(quán)反饋式電路如圖4-57所示?我們可以通過選代的方法尋找合適的加權(quán)系數(shù),使每一路輸出電壓都處于一定范圍之內(nèi),否則就需要降低設(shè)計(jì)要求或重新設(shè)計(jì)。

圖4-56耦合電感式多路輸圖變器原理圖             圖47電壓加權(quán)反饋式多路輸出質(zhì)器原理圖

這種電源適配器變換器的優(yōu)點(diǎn)主要是變換器輸出支路的整體穩(wěn)壓精度有所提高，電源適配器電路結(jié)構(gòu)比較簡單，輸出電壓較低可達(dá)到5V電源適配器左右;缺點(diǎn)主要是由于反饋信號(hào)是每路輸出的加權(quán)和,因此所有支路的輸出均無法得到準(zhǔn)確調(diào)節(jié),它只是通過控制加權(quán)系數(shù)改變輸出誤差在各支路的分配比例,而不能消除誤差,此例中,N=2.M=1,仍然無法使每條輸出支路都得到精確調(diào)節(jié)