多路輸出反激變換器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種多路輸出反激變換器，更具體地說，涉及一種具有二次側(cè)穩(wěn)壓控 制的多路輸出反激變換器。
【背景技術(shù)】
[0002] 多路輸出的反激變換器具有結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單、體積小、成本低等優(yōu)勢，因而被廣泛應(yīng) 用在中、低功率應(yīng)用環(huán)境中。例如，目前大多數(shù)的消費類電源、工控輔助電源等均運用了多 路輸出反激變換器。
[0003] 如圖1所示，為現(xiàn)有常用的多路輸出反激變換器的電路原理圖，其至少包括：變壓 器T、輸入電路、第一輸出電路和第二輸出電路。其中，輸入電源經(jīng)輸入電路將能量通過變壓 器T轉(zhuǎn)換傳輸給第一輸出電路和第二輸出電路輸出。輸出變壓器T至少具有一次側(cè)繞組化、 第一輸出繞組Tsl與第二輸出繞組Ts2 ;第一輸出回路作為主輸出回路（W下簡稱主路）， 第二輸出回路作為輔輸出回路（W下簡稱輔路）。輸入電路至少包括第二整流開關(guān)Q2、第 二PWM控制器91和反饋隔離單元92。輸入電源由電源供應(yīng)端VIN接入一次側(cè)繞組化和第 二整流開關(guān)Q2的串聯(lián)電路，向一次側(cè)繞組化儲能，第二PWM控制器91則根據(jù)反饋隔離單 元92偵探的電壓信號控制第二整流開關(guān)Q2的導(dǎo)通狀態(tài)，由此形成電壓負反饋回路。第一 輸出電路至少包括第一整流元件Dl和第一濾波電容Cl,第一輸出繞組Tsl的能量通過該 第一整流兀件Dl與第一濾波電容連接至第一輸出端VOl輸出給第一負載Rl。第二輸出電 路，具有第二整流元件D2和第二濾波電容C2,該第二輸出繞組Ts2的能量通過該第二整流 元件D2與第二濾波電容C2連接至第二輸出端V02輸出給第二負載R2。圖中電流采樣、吸 收電路、供電電路等輔助電路部分已省略。
[0004] 由于該方案中，只有第一輸出電路即主路輸出作為電壓采樣反饋，雖然主路和輔 路的輸出電壓之比理論上應(yīng)該等于對應(yīng)繞組面數(shù)比，但是實際情況下第二輸出電路的輸 出電壓會受到兩個輸出電路所帶負載大小、整流濾波單元參數(shù)W及變壓器寄生參數(shù)（如漏 感、寄生電容等）的影響。所W導(dǎo)致該方案目前普遍存在的問題是：當(dāng)主路輸出帶滿載輔路 輸出帶輕載時，輔路輸出電壓會漂高；當(dāng)主路輸出帶輕載輔路輸出帶滿載時，輔路輸出電壓 會偏低。在大多數(shù)應(yīng)用條件下，輔路輸出電壓的穩(wěn)壓精度不高，交叉調(diào)整率較差。即使在保 證最小負載的情況下交叉調(diào)整率普遍能夠做到10%W下，但是很難達到5%W下，依然很 難滿足輔路輸出穩(wěn)壓精度要求較高的應(yīng)用場合。
[0005] 現(xiàn)有提高多路輸出反激變換器的輔路輸出穩(wěn)壓精度的一種方案是使用低壓差線 性穩(wěn)壓器（LDO)進行線性穩(wěn)壓，如圖2所示。但是由于LDO輸入輸出之間需滿足一定壓差， 該方案必然降低了輔路輸出的轉(zhuǎn)換效率，而且如果輔路輸出負載較大，郝么LDO損耗較大 則必須考慮散熱問題。
[0006] 現(xiàn)有提高多路輸出反激變換器的輔路輸出穩(wěn)壓精度的另一種方案是采用兩級功 率變換器，如圖3所示。第一級功率變換器采用常規(guī)多路輸出反激變換器電路，即一次側(cè)的 第二整流開關(guān)Q2的輸出占空比受控于反饋的二次側(cè)的電壓信號，二次側(cè)采用整流二極管 如第一整流元件Dl整流，主路反饋電壓信號實現(xiàn)穩(wěn)壓，而輔路僅經(jīng)整流二極管如第二整流 元件D2整流后濾波電容濾波；然后通過第二級功率變換器BUCK(降壓型）電路80降壓到 需要的輸出電壓值。其中第HPWM控制器81通過第二基準(zhǔn)誤差放大電路82反饋的電壓信 號控制第H整流開關(guān)Q3。采用BUCK電路80的優(yōu)勢在于，對比線性穩(wěn)壓效率大幅提升，無 功功耗的散熱問題也可W得到較好得解決。但是也存在W下缺點：首先增加了第二級變換 器，引入了新的開關(guān)噪聲，電磁兼容性能變差；其次需要設(shè)計BUCK電感LI,同時增大多路輸 出反激變換器尺寸；增加的BUCK電路80增加了物料成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有多路輸出反激變換器的輔路穩(wěn)壓方法復(fù) 雜或效率低的缺陷，提供一種多路輸出反激變換器，采用更為簡單、高效的方式來滿足輔路 輸出高精度、低調(diào)整率的要求。
[0008] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：構(gòu)造一種多路輸出反激變換器，至 少包括：
[0009] 變壓器，具有一次側(cè)繞組、第一輸出繞組與第二輸出繞組；
[0010] 輸入電路，連接至所述一次側(cè)繞組，輸入電源通過該輸入電路向所述一次側(cè)繞組 儲能；
[0011] 第一輸出電路，具有第一整流元件和第一濾波電容，所述第一輸出繞組的能量通 過該第一整流元件與第一濾波電容整流輸出得到第一電壓信號；
[0012] 第二輸出電路，具有第二整流元件和第二濾波電容，所述第二輸出繞組的能量通 過該第二整流元件和第二濾波電容整流輸出得到第二電壓信號；
[0013] 所述第二輸出電路還包括；第一整流開關(guān)、第一基準(zhǔn)誤差放大電路和第一PWM控 制器，所述第一整流開關(guān)設(shè)置于所述第二輸出繞組與第二濾波電容之間用于控制所述第二 輸出繞組的能量輸出，所述第一PWM控制器通過所述第一基準(zhǔn)誤差放大電路偵探的第二電 壓信號控制所述第一整流開關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)W形成電壓型負反饋環(huán)。
[0014] 在根據(jù)本發(fā)明所述的多路輸出反激變換器中，所述輸入電路包括第二整流開關(guān)、 第二PWM控制器和反饋隔離單元，輸入電源通過所述一次側(cè)繞組和所述第二整流開關(guān)構(gòu)成 的串聯(lián)電路向所述變壓器的一次側(cè)繞組儲能；所述第二PWM控制器根據(jù)所述反饋隔離單元 偵探的第一電壓信號控制所述第二整流開關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)。
[0015] 在根據(jù)本發(fā)明所述的多路輸出反激變換器中，所述第一PWM控制器偵探一同步信 號W確定所述第一整流開關(guān)的導(dǎo)通開始時刻，并根據(jù)所述第一基準(zhǔn)誤差放大電路偵探第二 電壓信號后處理得到的反饋電壓，檢測達到輔路基準(zhǔn)反饋電壓所對應(yīng)的時刻后關(guān)斷第一整 流開關(guān)，W確定所述第一整流開關(guān)的驅(qū)動占空比。
[0016] 在根據(jù)本發(fā)明所述的多路輸出反激變換器中，所述同步信號為W下信號中的任意 一個；一次側(cè)繞組的端電壓、第一輸出繞組的端電壓/流過電流、第二PWM控制器發(fā)出的 PWM信號、第二整流開關(guān)的端電壓/流過電流和第二整流開關(guān)導(dǎo)通觸發(fā)信號。
[0017] 在根據(jù)本發(fā)明所述的多路輸出反激變換器中，所述第一整流開關(guān)的導(dǎo)通開始時刻 位于第二整流開關(guān)的導(dǎo)通期間。
[0018] 在根據(jù)本發(fā)明所述的多路輸出反激變換器中，所述第一輸出繞組和第二輸出繞組 為不同繞組。
[0019] 在根據(jù)本發(fā)明所述的多路輸出反激變換器中，所述第一輸出繞組和第二輸出繞組 為同一繞組，所述多路輸出反激變換器為單繞組雙路共地輸出。
[0020] 在根據(jù)本發(fā)明所述的多路輸出反激變換器中，所述第一整流開關(guān)為M0SFET。
[0021] 在根據(jù)本發(fā)明所述的多路輸出反激變換器中，所述第二整流元件和所述第一整流 開關(guān)的功能由所述第一PWM控制器控制的兩個反向串聯(lián)的同步整流MOSFET實現(xiàn)。
[0022] 在根據(jù)本發(fā)明所述的多路輸出反激變換器中，所述第一整流元件和第二整流元件 均為整流二極管。
[0023] 實施本發(fā)明的多路輸出反激變換器，具有W下有益效果；本發(fā)明的多路輸出反激 變換器通過在輸出電路中設(shè)置電壓型負反饋環(huán)，有效地控制了能量的傳輸，使得輔路的輸 出電壓也能保持高穩(wěn)定精度；并且本發(fā)明的電路設(shè)計簡單，成本低，轉(zhuǎn)換效率高。
【附圖說明】
[0024] 下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中：
[00巧]圖1為現(xiàn)有常用的多路輸出反激變換器的電路原理圖；
[0026] 圖2是現(xiàn)有使用LDO進行穩(wěn)壓的多路輸出反激變換器的電路原理圖；
[0027] 圖3是現(xiàn)有使用兩級功率變換器進行穩(wěn)壓的多路輸出反激變換器的電路原理圖；
[0028] 圖4為根據(jù)本發(fā)明的多路輸出反激變換器的第一實施例的電路原理圖；
[0029] 圖5為根據(jù)本發(fā)明的多路輸出反激變換器的典型電流波形圖；
[0030] 圖6為根據(jù)本發(fā)明的多路輸出反激變換器的第二實施例的電路原理圖；
[0031] 圖7a-7d分別為圖6電路的S油er仿真波形圖；
[0032] 圖8為根據(jù)本發(fā)明的多路輸出反激變換器的第H實施例的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0033] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，W下結(jié)合附圖及實施例，對 本發(fā)明進行進一步詳細說明。
[0034] 請參閱圖4,為根據(jù)本發(fā)明的多路輸出反激變換器的第一實施例的電路原理圖。女口 圖4所示，該實施例提供的多路輸出反激變換器至少包括；變壓器T、輸入電路、第一輸出電 路和第二輸出電路。其中，輸入電源經(jīng)輸入電路將能量通過變壓器T轉(zhuǎn)換傳輸給第一輸出 電路和第二輸出電路輸出。輸出變壓器T至少具有一次側(cè)繞組化、第一輸出繞組Tsl與第 二輸出繞組Ts2 ;第一輸出回路作為主輸出回路（W下簡稱主路），第二輸出回路作為輔輸 出回路（W下簡稱輔路）。一次側(cè)繞組化連接電源供應(yīng)端VIN，輸入電源通過位于一次側(cè) 的輸入電路向一次側(cè)繞組化儲能。第一輸出電路連接至第一輸出繞組Tsl,并且具有第一 輸出端VOlW產(chǎn)生第一電壓信號。第一輸出電路至少包括第一整流元件Dl和第一濾波電 容Cl,第一輸出繞組Tsl的能量經(jīng)過該第一整流元件Dl與第一濾波電容Cl構(gòu)成的整流濾 波電路輸出第一電壓信號給第一負載R1。在本實施例中第一整流元件Dl為整流二極管。 第二輸出電路連接至第二輸出繞組Ts2,并且具有第二輸出端V02W產(chǎn)生第二電壓信號。第 二輸出電路至少包括第二整理元件D2和第二濾波電容C2