[發明專利]多路輸出反激變換器

有效

• 申請號: 201410368033.1
• 申請日: 2014-07-29
• 公開（公告）號: CN105322798B
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發明（設計）人: 肖展偉
• 申請（專利權）人: 艾默生網絡能源有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司44217
• 代理人: 高占元,周嬌嬌

技術領域

本發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穩壓控制的多路輸出反激變換器。

背景技術

多路輸出的反激變換器具有結構設計簡單、體積小、成本低等優勢，因而被廣泛應用在中、低功率應用環境中。例如，目前大多數的消費類電源、工控輔助電源等均運用了多路輸出反激變換器。

如圖1所示，為現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，輸入電源經輸入電路將能量通過變壓器T轉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至少具有一次側繞組Tp、第一輸出繞組Ts1與第二輸出繞組Ts2；第一輸出回路作為主輸出回路(以下簡稱主路)，第二輸出回路作為輔輸出回路(以下簡稱輔路)。輸入電路至少包括第二整流開關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端VIN接入一次側繞組Tp和第二整流開關Q2的串聯電路，向一次側繞組Tp儲能，第二PWM控制器91則根據反饋隔離單元92偵探的電壓信號控制第二整流開關Q2的導通狀態，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D1和第一濾波電容C1，第一輸出繞組Ts1的能量通過該第一整流元件D1與第一濾波電容連接至第一輸出端VO1輸出給第一負載R1。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VO2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。

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該等于對應繞組匝數比，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、整流濾波單元參數以及變壓器寄生參數(如漏感、寄生電容等)的影響。所以導致該方案目前普遍存在的問題是：當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。在大多數應用條件下，輔路輸出電壓的穩壓精度不高，交叉調整率較差。即使在保證最小負載的情況下交叉調整率普遍能夠做到10％以下，但是很難達到5％以下，依然很難滿足輔路輸出穩壓精度要求較高的應用場合。

現有提高多路輸出反激變換器的輔路輸出穩壓精度的一種方案是使用低壓差線性穩壓器(LDO)進行線性穩壓，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換效率，而且如果輔路輸出負載較大，那么LDO損耗較大則必須考慮散熱問題。

現有提高多路輸出反激變換器的輔路輸出穩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多路輸出反激變換器電路，即一次側的第二整流開關Q2的輸出占空比受控于反饋的二次側的電壓信號，二次側采用整流二極管如第一整流元件D1整流，主路反饋電壓信號實現穩壓，而輔路僅經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。其中第三PWM控制器81通過第二基準誤差放大電路82反饋的電壓信號控制第三整流開關Q3。采用BUCK電路80的優勢在于，對比線性穩壓效率大幅提升，無功功耗的散熱問題也可以得到較好得解決。但是也存在以下缺點：首先增加了第二級變換器，引入了新的開關噪聲，電磁兼容性能變差；其次需要設計BUCK電感L1，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。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對現有多路輸出反激變換器的輔路穩壓方法復雜或效率低的缺陷，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、低調整率的要求。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種多路輸出反激變換器，至少包括：

變壓器，具有一次側繞組、第一輸出繞組與第二輸出繞組；

輸入電路，連接至所述一次側繞組，輸入電源通過該輸入電路向所述一次側繞組儲能；

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；

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；