多路输出反激变换器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种多路输出反激变换器，更具体地说，涉及一种具有二次侧稳压控 制的多路输出反激变换器。
【背景技术】
[0002] 多路输出的反激变换器具有结构设计简单、体积小、成本低等优势，因而被广泛应 用在中、低功率应用环境中。例如，目前大多数的消费类电源、工控辅助电源等均运用了多 路输出反激变换器。
[0003] 如图1所示，为现有常用的多路输出反激变换器的电路原理图，其至少包括：变压 器T、输入电路、第一输出电路和第二输出电路。其中，输入电源经输入电路将能量通过变压 器T转换传输给第一输出电路和第二输出电路输出。输出变压器T至少具有一次侧绕组化、 第一输出绕组Tsl与第二输出绕组Ts2 ;第一输出回路作为主输出回路（W下简称主路）， 第二输出回路作为辅输出回路（W下简称辅路）。输入电路至少包括第二整流开关Q2、第 二PWM控制器91和反馈隔离单元92。输入电源由电源供应端VIN接入一次侧绕组化和第 二整流开关Q2的串联电路，向一次侧绕组化储能，第二PWM控制器91则根据反馈隔离单 元92侦探的电压信号控制第二整流开关Q2的导通状态，由此形成电压负反馈回路。第一 输出电路至少包括第一整流元件Dl和第一滤波电容Cl,第一输出绕组Tsl的能量通过该 第一整流兀件Dl与第一滤波电容连接至第一输出端VOl输出给第一负载Rl。第二输出电 路，具有第二整流元件D2和第二滤波电容C2,该第二输出绕组Ts2的能量通过该第二整流 元件D2与第二滤波电容C2连接至第二输出端V02输出给第二负载R2。图中电流采样、吸 收电路、供电电路等辅助电路部分已省略。
[0004] 由于该方案中，只有第一输出电路即主路输出作为电压采样反馈，虽然主路和辅 路的输出电压之比理论上应该等于对应绕组面数比，但是实际情况下第二输出电路的输 出电压会受到两个输出电路所带负载大小、整流滤波单元参数W及变压器寄生参数（如漏 感、寄生电容等）的影响。所W导致该方案目前普遍存在的问题是：当主路输出带满载辅路 输出带轻载时，辅路输出电压会漂高；当主路输出带轻载辅路输出带满载时，辅路输出电压 会偏低。在大多数应用条件下，辅路输出电压的稳压精度不高，交叉调整率较差。即使在保 证最小负载的情况下交叉调整率普遍能够做到10%W下，但是很难达到5%W下，依然很 难满足辅路输出稳压精度要求较高的应用场合。
[0005] 现有提高多路输出反激变换器的辅路输出稳压精度的一种方案是使用低压差线 性稳压器（LDO)进行线性稳压，如图2所示。但是由于LDO输入输出之间需满足一定压差， 该方案必然降低了辅路输出的转换效率，而且如果辅路输出负载较大，郝么LDO损耗较大 则必须考虑散热问题。
[0006] 现有提高多路输出反激变换器的辅路输出稳压精度的另一种方案是采用两级功 率变换器，如图3所示。第一级功率变换器采用常规多路输出反激变换器电路，即一次侧的 第二整流开关Q2的输出占空比受控于反馈的二次侧的电压信号，二次侧采用整流二极管 如第一整流元件Dl整流，主路反馈电压信号实现稳压，而辅路仅经整流二极管如第二整流 元件D2整流后滤波电容滤波；然后通过第二级功率变换器BUCK(降压型）电路80降压到 需要的输出电压值。其中第HPWM控制器81通过第二基准误差放大电路82反馈的电压信 号控制第H整流开关Q3。采用BUCK电路80的优势在于，对比线性稳压效率大幅提升，无 功功耗的散热问题也可W得到较好得解决。但是也存在W下缺点：首先增加了第二级变换 器，引入了新的开关噪声，电磁兼容性能变差；其次需要设计BUCK电感LI,同时增大多路输 出反激变换器尺寸；增加的BUCK电路80增加了物料成本。
【发明内容】
[0007] 本发明要解决的技术问题在于，针对现有多路输出反激变换器的辅路稳压方法复 杂或效率低的缺陷，提供一种多路输出反激变换器，采用更为简单、高效的方式来满足辅路 输出高精度、低调整率的要求。
[0008] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种多路输出反激变换器，至 少包括：
[0009] 变压器，具有一次侧绕组、第一输出绕组与第二输出绕组；
[0010] 输入电路，连接至所述一次侧绕组，输入电源通过该输入电路向所述一次侧绕组 储能；
[0011] 第一输出电路，具有第一整流元件和第一滤波电容，所述第一输出绕组的能量通 过该第一整流元件与第一滤波电容整流输出得到第一电压信号；
[0012] 第二输出电路，具有第二整流元件和第二滤波电容，所述第二输出绕组的能量通 过该第二整流元件和第二滤波电容整流输出得到第二电压信号；
[0013] 所述第二输出电路还包括；第一整流开关、第一基准误差放大电路和第一PWM控 制器，所述第一整流开关设置于所述第二输出绕组与第二滤波电容之间用于控制所述第二 输出绕组的能量输出，所述第一PWM控制器通过所述第一基准误差放大电路侦探的第二电 压信号控制所述第一整流开关的导通状态W形成电压型负反馈环。
[0014] 在根据本发明所述的多路输出反激变换器中，所述输入电路包括第二整流开关、 第二PWM控制器和反馈隔离单元，输入电源通过所述一次侧绕组和所述第二整流开关构成 的串联电路向所述变压器的一次侧绕组储能；所述第二PWM控制器根据所述反馈隔离单元 侦探的第一电压信号控制所述第二整流开关的导通状态。
[0015] 在根据本发明所述的多路输出反激变换器中，所述第一PWM控制器侦探一同步信 号W确定所述第一整流开关的导通开始时刻，并根据所述第一基准误差放大电路侦探第二 电压信号后处理得到的反馈电压，检测达到辅路基准反馈电压所对应的时刻后关断第一整 流开关，W确定所述第一整流开关的驱动占空比。
[0016] 在根据本发明所述的多路输出反激变换器中，所述同步信号为W下信号中的任意 一个；一次侧绕组的端电压、第一输出绕组的端电压/流过电流、第二PWM控制器发出的 PWM信号、第二整流开关的端电压/流过电流和第二整流开关导通触发信号。
[0017] 在根据本发明所述的多路输出反激变换器中，所述第一整流开关的导通开始时刻 位于第二整流开关的导通期间。
[0018] 在根据本发明所述的多路输出反激变换器中，所述第一输出绕组和第二输出绕组 为不同绕组。
[0019] 在根据本发明所述的多路输出反激变换器中，所述第一输出绕组和第二输出绕组 为同一绕组，所述多路输出反激变换器为单绕组双路共地输出。
[0020] 在根据本发明所述的多路输出反激变换器中，所述第一整流开关为M0SFET。
[0021] 在根据本发明所述的多路输出反激变换器中，所述第二整流元件和所述第一整流 开关的功能由所述第一PWM控制器控制的两个反向串联的同步整流MOSFET实现。
[0022] 在根据本发明所述的多路输出反激变换器中，所述第一整流元件和第二整流元件 均为整流二极管。
[0023] 实施本发明的多路输出反激变换器，具有W下有益效果；本发明的多路输出反激 变换器通过在输出电路中设置电压型负反馈环，有效地控制了能量的传输，使得辅路的输 出电压也能保持高稳定精度；并且本发明的电路设计简单，成本低，转换效率高。
【附图说明】
[0024] 下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
[00巧]图1为现有常用的多路输出反激变换器的电路原理图；
[0026] 图2是现有使用LDO进行稳压的多路输出反激变换器的电路原理图；
[0027] 图3是现有使用两级功率变换器进行稳压的多路输出反激变换器的电路原理图；
[0028] 图4为根据本发明的多路输出反激变换器的第一实施例的电路原理图；
[0029] 图5为根据本发明的多路输出反激变换器的典型电流波形图；
[0030] 图6为根据本发明的多路输出反激变换器的第二实施例的电路原理图；
[0031] 图7a-7d分别为图6电路的S油er仿真波形图；
[0032] 图8为根据本发明的多路输出反激变换器的第H实施例的电路原理图。
【具体实施方式】
[0033] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，W下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。
[0034] 请参阅图4,为根据本发明的多路输出反激变换器的第一实施例的电路原理图。女口 图4所示，该实施例提供的多路输出反激变换器至少包括；变压器T、输入电路、第一输出电 路和第二输出电路。其中，输入电源经输入电路将能量通过变压器T转换传输给第一输出 电路和第二输出电路输出。输出变压器T至少具有一次侧绕组化、第一输出绕组Tsl与第 二输出绕组Ts2 ;第一输出回路作为主输出回路（W下简称主路），第二输出回路作为辅输 出回路（W下简称辅路）。一次侧绕组化连接电源供应端VIN，输入电源通过位于一次侧 的输入电路向一次侧绕组化储能。第一输出电路连接至第一输出绕组Tsl,并且具有第一 输出端VOlW产生第一电压信号。第一输出电路至少包括第一整流元件Dl和第一滤波电 容Cl,第一输出绕组Tsl的能量经过该第一整流元件Dl与第一滤波电容Cl构成的整流滤 波电路输出第一电压信号给第一负载R1。在本实施例中第一整流元件Dl为整流二极管。 第二输出电路连接至第二输出绕组Ts2,并且具有第二输出端V02W产生第二电压信号。第 二输出电路至少包括第二整理元件D2和第二滤波电容C2