多路輸出電源的最小負載與交叉調整率

我們的技術(shù)支持團隊經(jīng)常被問(wèn)到的一個(gè)問(wèn)題就是關(guān)于多路輸出電源的最小負載，因此我認為這可以作為一個(gè)不錯的主題記錄下來(lái)。

對于低成本、低功率的多路輸出電源，其技術(shù)規格書(shū)常常顯示，為了維持調整率，必須為其中一路或多路輸出施加最小負載。

為了解釋其原因，以下提供了一個(gè)簡(jiǎn)單的三路輸出電源的工作原理圖。

Input——輸入;Output——輸出;Line filter——輸入濾波電路;Rectifier——整流電路;Switching——開(kāi)關(guān)電路;Control——控制電路;Detect——輸出檢測

在該圖的中部靠右側是變壓器的三個(gè)輸出繞組。

在輸出1(+5V)上，變壓器的輸出得到整流并濾波，從而提供穩定的直流輸出。如果該輸出電壓不在設定電壓的水平，比如由于負載變化導致，電源將自動(dòng)校正。實(shí)現這一功能的過(guò)程為，首先檢測輸出電壓，將其與內部參考電壓進(jìn)行對比，然后通過(guò)光電耦合器將信號反饋至控制電路。該控制電路將相應的調節變換器的脈沖寬度。該路輸出的調整率通常為1%至2%。

然而，在輸出2和3(+V和-V)上，可以發(fā)現并沒(méi)有反饋至控制電路。這些輸出稱(chēng)為“半調節”輸出。例如，如果輸出2的負載增加，則輸出將略微降低，但不提供任何自動(dòng)校正。該壓降在規格書(shū)中表示為負載調整率，通常為3%至5%。

關(guān)于最低負載，如果輸出1上的負載很小或完全空載，則輸出將仍然保持在設定電壓，但開(kāi)關(guān)變換器脈沖寬度將變得極小。輸出2和3上的輸出電壓由于脈沖寬度極窄而大幅度降低，特別是當輸出負載為滿(mǎn)載時(shí)，12V的輸出電壓可能降至8V。

相反，如果對輸出1施加滿(mǎn)載，但輸出2和3不施加任何負載，則2和3上的電壓將上升，從而12V的輸出可能會(huì )超過(guò)14V。

輸出1上的負載變化對“半調節”的輸出2和3的效應在很多場(chǎng)合中都稱(chēng)為“交叉調整率”特性。

電源設備的制造商對輸出1指定了最小負載要求以提醒客戶(hù)，通常為10%。還可以在輸出2和3上指定最低負載，從而進(jìn)一步實(shí)現更佳的調整率規格。

在不指定最低負載的情況下進(jìn)行操作，通常不會(huì )導致電源故障，但將對用戶(hù)的設備造成壓力。

某些產(chǎn)品，例如TDK-Lambda的MTW系列，采用兩個(gè)調節電路來(lái)改善電源的調整率規格，其中一個(gè)用于為輸出1供電，另一個(gè)為輸出2和3供電。請注意，V2和V3都通過(guò)控制電路進(jìn)行檢測。

AC input——交流輸入;Inrush current prevention/input filter circuit——浪涌電流抑制/輸入濾波電路;Input rectification circuit——輸入整流電路;Current detection——電流檢測;MOSFET switch——MOSFET開(kāi)關(guān);Control circuit——控制電路;Auxiliary power supply——輔助電源;Output current smoothing circuit——輸出電流平滑電路;Over voltage protection circuit——過(guò)電壓保護電路;GND (G1)——接地(G1);V1: Output——V1：輸出

有些產(chǎn)品如NV175系列在每路輸出上均有穩壓調節電路，從而完全消除了對最小負載的要求。盡管會(huì )增加電源的成本，但是這樣可免除用戶(hù)存在的任何擔心，并且有助于實(shí)現系統的靈活性。