多路输出反激变换器交叉调整率的改善与实现

摘要

随着电子技术的快速发展，电子设备需要更多不同等级电压源为其供电，有时甚至需要负电压。若采用一个电源仅给一个模块电路供电，则整个系统需要多个模块电源供电，势必会造成设备的重量增加、体积变大、成本变高等不足。反激变换器因其具有拓扑结构简单、输入与输出电气隔离、升压与降压范围宽等优点，在中小功率开关电源中得到了广泛应用，因此通过增加反激变压器绕组组数输出不同等级电压可满足设备的供电需求，为此，本文设计制作了一款+15V/1A，-15V/1A，+5V/1.5A三路输出反激开关电源样机。
　　本文首先对反激变换器拓扑结构和工作原理进行全面分析，针对反激变换器在两种不同工作模式下能量的传输过程进行详细的分析，总结了反激变换器工作在这两种不同工作模式的优缺点，确定出样机所采用的工作模式。在此基础上，引出多路输出开关电源交叉调整率的概念、分析多路输出反激变换器交叉调整率的影响因素以及目前常用的改善方法，采用电压加权控制法、RCD钳位电路、变压器参数和结构的优化以及增加假负载等方法对交叉调整率进行综合改善。
　　在理论分析的基础上，采用UC3845作为主控芯片，设计样机电路原理图及制作反激变压器。在Saber软件环境下对原理图进行仿真实验，验证其可行性。绘制样机电路PCB板，制作实物样机，并对其分别采用电压加权反馈控制法和传统的单环路反馈控制法进行实验测试，测试结果表明，本文所采用的综合改善方法使交叉调整率得到了良好的改善，满足了设计要求。

目录

声明

1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 开关电源国内外研究现状及发展趋势

1.3 本课题研究内容及其主要工作

2 反激变换器原理及工作模式分析

2.1 反激变换器电路拓扑结构及工作原理

2.2 反激变换器的工作模式分析

2.3 多路输出反激变换器结构及其特点

2.4 本章小结

3 多路输出反激变换器交叉调整率的研究

3.1 多路输出反激变换器交叉调整率的基本概念

3. 2 采用单环路反馈控制法时交叉调整率遵循规律

3.3 交叉调整率影响因素分析

3.4 本章小结

4 多路输出反激变换器交叉调整率的改善

4.1 反激变换器次级电流波形上升沿的改善

4.2 采用输出电压幅值加权反馈控制法改善

4.3 RCD钳位电路对交叉调整率的改善

4.4 利用同步开关调节辅路输出电压

4.5 其他改善交叉调整率的方法

4.6 本章小结

5 样机电路设计与实验结果分析

5.1 多路输出反激变换器样机设计

5.2 系统电路仿真

5.3 实验数据对比与分析

5.4 本章小结

6 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献

附录

附录1 攻读硕士学位期间取得科研成果

附录2 系统原理图

附录3 系统仿真原理图

附录4 样机PCB绘制图

附录5 实物样机测试图