多路输出开关电源的设计及应用原则
本文关键字: 开关电源 变换器
1 引言
对现代电子系统,即便是最简单的由单片机和单一 I/O 接口电路所组成的电子系统来
讲,其电源电压一般也要由+5V,±15V 或±12V 等多路组成,而对较复杂的电子系统来讲,
实际用到的电源电压就更多了。目前主要由下述诸多电压组合而成:+3.3V,+5V,
±15V,±12V,-5V,±9V,+18V,+24V、+27V 、±60V、+135V 、+ 300V 、-
200V、+600V、+1800V、+3000V、+5000V(包括一个系统中需求多个上述相同电压
供电电源)等。不同的电子系统,不仅对上述各种电压组合有严格的要求,而且对这些电
源电压的诸多电特性也有较严格的要求,如电压精度,电压的负载能力(输出电流),电
压的纹波和噪声,起动延迟,上升时间,恢复时间,电压过冲,断电延迟时间,跨步负载
响应,跨步线性响应,交叉调整率,交叉干扰等。
2 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。
从图 1 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。
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