反激式控制器改善了多輸出應(yīng)用的交叉調(diào)節(jié)性能
發(fā)布時間:2008/5/27 0:00:00 訪問次數(shù):538
    
     tom hack 反激式轉(zhuǎn)換器通常應(yīng)用于具有多個輸出電壓并要求中低輸出功率的電源。配合采用一個反激式轉(zhuǎn)換器,多輸出僅增加極少的成本或復(fù)雜度 ----- 每個額外的輸出僅要求另一個變壓器繞組、整流器和輸出濾波電容器。以太網(wǎng)供電 (poe) 應(yīng)用可能需要多個中低功率輸出,這是多輸出反激式轉(zhuǎn)換器一個很好的應(yīng)用例子。 雖然多輸出反激式轉(zhuǎn)換器具有結(jié)構(gòu)簡單和價格低廉的優(yōu)點,但它們常常會出現(xiàn)交叉調(diào)節(jié)性能不良的情況。一般來說,一個輸出是通過反饋來進(jìn)行嚴(yán)格調(diào)節(jié),而其它輸出則是通過不太準(zhǔn)確的變壓器動作來控制。肖特基二極管壓降、變壓器漏電感以及變壓器繞組電阻將使調(diào)節(jié)性能下降。而且,當(dāng)整流器關(guān)斷時,輸出將維持在非耦合狀態(tài),這也是導(dǎo)致交叉調(diào)節(jié)性能不良的根源之一。 ltc 3806 是一款能夠改善多輸出反激式轉(zhuǎn)換器的負(fù)載和交叉調(diào)節(jié)性能的新型反激式控制器。以往采用后置調(diào)節(jié)器、多開關(guān)電源或其它方法來提供嚴(yán)格輸出電壓容限的多輸出系統(tǒng)現(xiàn)在可以采用成本較低的反激式轉(zhuǎn)換器。ltc3806 采用強(qiáng)制連續(xù)導(dǎo)通操作,從而通過在每個功率轉(zhuǎn)換周期的較大部分時間里將整流器和輸出分別保持在接通和耦合狀態(tài)下 (借助變壓器動作來完成 )而使交叉調(diào)節(jié)性能有所改善。ltc3806 還采用同步整流來減小整流器壓降,從而改善了轉(zhuǎn)換器效率和負(fù)載調(diào)節(jié)性能。 得到改善的負(fù)載和交叉調(diào)節(jié)性能 圖 1 示出了一款充分利用 ltc3806 各種特點的多輸出反激式轉(zhuǎn)換器。將該設(shè)計的性能與一種異步版本 ( 用一個sl13 肖特基整流器替代 q2、并用 b540c 肖特基整流器替代 q3 和 q4 而成 ) 進(jìn)行了對比。 負(fù)載調(diào)節(jié)性能的測量是在一個輸出從無負(fù)載掃掠至最大輸出電流的情況下進(jìn)行的,而所有其它輸出均提供最大輸出電流。表1 顯示了同步設(shè)計中的負(fù)載調(diào)節(jié)改善程度。對于異步設(shè)計中輸出 1 和輸出 4 的負(fù)載調(diào)節(jié)性能只給出最大輸出電流的20%至100% 范圍內(nèi)的情況,因為負(fù)載調(diào)節(jié)性能在最大輸出電流的 20% 以下迅速劣化。 交叉調(diào)節(jié)性能的測量條件與負(fù)載調(diào)節(jié)性能的測量條件相同。表 2 展現(xiàn)了同步設(shè)計所具有的卓越交叉調(diào)節(jié)性能。 當(dāng)負(fù)載和交叉調(diào)節(jié)性能測量是在一個輸出掃掠以及所有其它輸出均未加載的情況下進(jìn)行時,采用同步整流所具有的優(yōu)勢將更加突出。同步整流提供了可接受的負(fù)載和交叉調(diào)節(jié)性能,而肖特基整流則做不到這一點。為了在異步設(shè)計中獲得合理的調(diào)節(jié)性能,所有的輸出均需預(yù)先加載數(shù)值為最大 iout 的幾個百分點的電流。 效率 在 60% 的最大輸出功率條件下,該設(shè)計方案的峰值效率為 87.6% ( 圖 2) 。如此高的效率成為可能是因為得益于同步整流所實現(xiàn)的傳導(dǎo)損耗顯著下降 (尤其是在低電壓輸出條件下)。在滿載條件下 (總輸出功率為 21.4w),電源損耗僅為 3.38w 。對于異步設(shè)計,峰值效率為 81.9%,而功耗為 5.31w。如果需要進(jìn)行輕負(fù)載調(diào)節(jié),則由于預(yù)加載的緣故,其效率將降至 78.9% 。 復(fù)合反饋提供了額外的設(shè)計靈活性 在圖 1 中,只有輸出 3 是通過反饋來控制的,而其余的輸出則都是通過變壓器動作來設(shè)定。為了進(jìn)一步改善這些其它輸出上的負(fù)載和交叉調(diào)節(jié)性能 (盡管這樣做會使輸出 3 上的負(fù)載和交叉調(diào)節(jié)性能有所劣化),可以采用復(fù)合反饋 (方法是增設(shè)任選的電阻器 r1、r2 和 r5 )。 結(jié)論 ltc3806 使得成本效益型的多輸出反激式轉(zhuǎn)換器頗受諸如以太網(wǎng)供電設(shè)備等中低功率應(yīng)用的青睞。負(fù)載和交叉調(diào)節(jié)性能的改善免除了增設(shè)開關(guān)電源或后置調(diào)節(jié)器的需要。同步整流提高了效率并降低了功耗。 注:ltc 和 lt 是凌特公司的注冊商標(biāo)。
    
    
    
     tom hack 反激式轉(zhuǎn)換器通常應(yīng)用于具有多個輸出電壓并要求中低輸出功率的電源。配合采用一個反激式轉(zhuǎn)換器,多輸出僅增加極少的成本或復(fù)雜度 ----- 每個額外的輸出僅要求另一個變壓器繞組、整流器和輸出濾波電容器。以太網(wǎng)供電 (poe) 應(yīng)用可能需要多個中低功率輸出,這是多輸出反激式轉(zhuǎn)換器一個很好的應(yīng)用例子。 雖然多輸出反激式轉(zhuǎn)換器具有結(jié)構(gòu)簡單和價格低廉的優(yōu)點,但它們常常會出現(xiàn)交叉調(diào)節(jié)性能不良的情況。一般來說,一個輸出是通過反饋來進(jìn)行嚴(yán)格調(diào)節(jié),而其它輸出則是通過不太準(zhǔn)確的變壓器動作來控制。肖特基二極管壓降、變壓器漏電感以及變壓器繞組電阻將使調(diào)節(jié)性能下降。而且,當(dāng)整流器關(guān)斷時,輸出將維持在非耦合狀態(tài),這也是導(dǎo)致交叉調(diào)節(jié)性能不良的根源之一。 ltc 3806 是一款能夠改善多輸出反激式轉(zhuǎn)換器的負(fù)載和交叉調(diào)節(jié)性能的新型反激式控制器。以往采用后置調(diào)節(jié)器、多開關(guān)電源或其它方法來提供嚴(yán)格輸出電壓容限的多輸出系統(tǒng)現(xiàn)在可以采用成本較低的反激式轉(zhuǎn)換器。ltc3806 采用強(qiáng)制連續(xù)導(dǎo)通操作,從而通過在每個功率轉(zhuǎn)換周期的較大部分時間里將整流器和輸出分別保持在接通和耦合狀態(tài)下 (借助變壓器動作來完成 )而使交叉調(diào)節(jié)性能有所改善。ltc3806 還采用同步整流來減小整流器壓降,從而改善了轉(zhuǎn)換器效率和負(fù)載調(diào)節(jié)性能。 得到改善的負(fù)載和交叉調(diào)節(jié)性能 圖 1 示出了一款充分利用 ltc3806 各種特點的多輸出反激式轉(zhuǎn)換器。將該設(shè)計的性能與一種異步版本 ( 用一個sl13 肖特基整流器替代 q2、并用 b540c 肖特基整流器替代 q3 和 q4 而成 ) 進(jìn)行了對比。 負(fù)載調(diào)節(jié)性能的測量是在一個輸出從無負(fù)載掃掠至最大輸出電流的情況下進(jìn)行的,而所有其它輸出均提供最大輸出電流。表1 顯示了同步設(shè)計中的負(fù)載調(diào)節(jié)改善程度。對于異步設(shè)計中輸出 1 和輸出 4 的負(fù)載調(diào)節(jié)性能只給出最大輸出電流的20%至100% 范圍內(nèi)的情況,因為負(fù)載調(diào)節(jié)性能在最大輸出電流的 20% 以下迅速劣化。 交叉調(diào)節(jié)性能的測量條件與負(fù)載調(diào)節(jié)性能的測量條件相同。表 2 展現(xiàn)了同步設(shè)計所具有的卓越交叉調(diào)節(jié)性能。 當(dāng)負(fù)載和交叉調(diào)節(jié)性能測量是在一個輸出掃掠以及所有其它輸出均未加載的情況下進(jìn)行時,采用同步整流所具有的優(yōu)勢將更加突出。同步整流提供了可接受的負(fù)載和交叉調(diào)節(jié)性能,而肖特基整流則做不到這一點。為了在異步設(shè)計中獲得合理的調(diào)節(jié)性能,所有的輸出均需預(yù)先加載數(shù)值為最大 iout 的幾個百分點的電流。 效率 在 60% 的最大輸出功率條件下,該設(shè)計方案的峰值效率為 87.6% ( 圖 2) 。如此高的效率成為可能是因為得益于同步整流所實現(xiàn)的傳導(dǎo)損耗顯著下降 (尤其是在低電壓輸出條件下)。在滿載條件下 (總輸出功率為 21.4w),電源損耗僅為 3.38w 。對于異步設(shè)計,峰值效率為 81.9%,而功耗為 5.31w。如果需要進(jìn)行輕負(fù)載調(diào)節(jié),則由于預(yù)加載的緣故,其效率將降至 78.9% 。 復(fù)合反饋提供了額外的設(shè)計靈活性 在圖 1 中,只有輸出 3 是通過反饋來控制的,而其余的輸出則都是通過變壓器動作來設(shè)定。為了進(jìn)一步改善這些其它輸出上的負(fù)載和交叉調(diào)節(jié)性能 (盡管這樣做會使輸出 3 上的負(fù)載和交叉調(diào)節(jié)性能有所劣化),可以采用復(fù)合反饋 (方法是增設(shè)任選的電阻器 r1、r2 和 r5 )。 結(jié)論 ltc3806 使得成本效益型的多輸出反激式轉(zhuǎn)換器頗受諸如以太網(wǎng)供電設(shè)備等中低功率應(yīng)用的青睞。負(fù)載和交叉調(diào)節(jié)性能的改善免除了增設(shè)開關(guān)電源或后置調(diào)節(jié)器的需要。同步整流提高了效率并降低了功耗。 注:ltc 和 lt 是凌特公司的注冊商標(biāo)。
    
    
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