多路输出开关电源的设计及应用原则

对多路电源应用者而言，可以根据电子系统用电情况，更切实际地提出所用电源的特性参数。对多路电源设计者而言，可以更多更系统地了解现今多路电源设计方法，减少新产品的开发周期，做到事半功倍。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。 《多路输出开关电源的设计及应用原则》 开关电源作为现代电子系统不可或缺的组成部分，尤其在多路输出的场景中，其设计与应用显得尤为重要。多路电源的应用者期望电源产品能够适应各种负载变化，保持电压精度，而设计者则需要在满足这些需求的同时，优化设计，缩短开发周期。本文主要探讨了多路输出开关电源的设计原理和应用原则。 多路输出电源通常包括多种电压组合，如+3.3V，+5V，±15V等，以满足不同电子系统的需求。这些电源不仅要提供精确的电压，还要具备良好的负载能力、低纹波和噪声、快速响应时间等特性。然而，多数现有的多路输出电源在面对负载变化时，无法始终保持各路电压的精确无误，特别是辅助电路的电压精度易受影响。 在电源设计中，通常只有主电路（如Vp）拥有闭环控制，确保高精度输出。而辅助电路（如Vaux1，Vaux2）的精度则受到主变压器的匝比、辅助电路和主电路的负载情况等因素影响。其中，交叉负载调整率是衡量辅助电路在其他输出电路负载变化时电压稳定性的重要指标。低交叉负载调整率意味着辅助电路的电压输出更稳定，而高交叉负载调整率会导致辅助电路的电压精度显著下降。 降低辅助电路交叉负载调整率的一种方法是在辅助电路中添加线性稳压调节器。虽然这可以改善电压稳定性，但会增加额外的功率损耗，降低电源效率。因此，在设计时，需要平衡主电路和辅助电路的功率比例，确保主电路电流不低于最大输出电流的30%，同时，辅助电路的交叉负载调整率应控制在10%以内。 改进型的多路输出开关电源设计，如图4所示，通常在正负两路输出的滤波电感上采用双线并绕，保证电感量一致，以提升交叉负载调整率。这种设计思路有效地优化了电源性能，特别是在需要两路输出功率接近的场合，如±12V/0.5A，±15V/1A。 总结来说，多路输出开关电源的设计需兼顾输出精度、负载适应性和效率。设计者需关注主电路和辅助电路的相互影响，合理设置参数，而应用者则需选择符合系统需求且具有优秀交叉负载调整性能的电源产品。通过不断的技术创新和实践经验，可以实现更高效、更稳定的多路输出电源解决方案。