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反激变换器交叉调整率改善措施

2017-8-7 10:32:18 12825

0 反激变换器在多路输出电源应用场合成本优势明显，因而广泛应用于家电、机顶盒、仪器仪表等电子产品的内置电源。由于变压器漏感等参数引起的交叉调整率问题已成为多路输出电源的设计难点之一，本期芯朋微技术团队通过分析交叉调整率的产生原因，给出几点整改措施，并实验验证其有效性。产生原因图1 多输出反激变换器多路输出反激变换器如图1所示，其中V01、V02分别为主输出(反馈调节)、副输出(无反馈调节)。仿真或实验易有如下结论：假定Ls1=Ls2=0、VF1=VF2=0，则不存在交叉调整率问题。下面分别分析变压器漏感及二极管正向压降对交叉调整率的影响。 1、漏感影响（假定VF1=VF2=0）由于反激变压器磁芯需要开气隙(防止变压器饱和)以及绕制工艺限制导致了漏感Ls1、Ls2成比例存在。漏感反映了变压器原副边的能量耦合情况，漏感越大则耦合越差：当V01加重载时，由于反激变换器传输能量增多，V02会飘高(其负载越轻飘高越严重)，此种工况下，Ls2越大则V02回路传输能量越少，交叉调整率越好；当V01加轻载时，由于反激变换器传输能量减少，V02会拉低(其负载越重拉低越严重)，此种工况下，Ls2越小则V02回路传输能量越多，交叉调整率越好。 2.整流二极管影响（假定Ls1=Ls2=0）图2 肖特基的VF曲线(SB540为例) 如图2所示，肖特基二极管的正向压降VF随IF变化而变化，从而导致变压器每匝电压随负载变化，进而影响交叉调整率：当V01加重载时，VF1随IF增大而增大，变压器每匝电压变高导致V02变高；当V01加轻载时，VF1随IF减小而减小，变压器每匝电压变低导致V02变低。改善对策 1.减小变压器漏感由于不同工况下为改善交叉调整率对变压器漏感提出了截然相反的要求，因而需要同步减小Ls1、Ls2来改善交叉调整率。 2.减小二极管VF或采用同步整流采用Low VF整流二极管或同步整流可减小变压器每匝电压随负载的变化，从而改善交叉调整率。 3.多路反馈控制采用图3所示的多路反馈控制，通过牺牲主输出V01交叉调整率来改善副输出V02的交叉调整率。图3 多路反馈控制实验验证实验电源基本参数：输入电压：90Vac-265Vac; 主输出V01: 5V1.5A、副输出V02：15V0.1A；控制芯片：芯朋微第二代次边反馈芯片PN8145；变压器：EE19磁芯骨架，采用顺次绕法；反馈方式：TL431+光耦反馈； 1、变压器漏感影响仅主输出5V反馈调节，不同变压器结构对15V交叉调整率影响如下：实验结果表明：交叉调整率随漏感减小而改善。 2、次级整流器件影响仅主输出5V反馈调节，采用变压器结构C，不同整流器件对15V交叉调整率影响如下：实验结果表明：交叉调整率随整流器件的正向降压减小而改善。 3、采用变压器结构C、次级整流采用PN8306M，多路反馈对交叉调整率影响如下：实验结果表明：通过牺牲主输出调整率可改善副输出调整率。 4
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