電源設計專(zhuān)家傳授設計秘訣（圖文并茂）

一 反激式電源中的鐵氧體磁放大器

　　對于兩個(gè)輸出端都提供實(shí)際功率(5 V 2 A 和 12 V 3 A，兩者都可實(shí)現± 5%調節)的雙路輸出反激式電源來(lái)說(shuō)，當電壓達到 12 V 時(shí)會(huì )進(jìn)入零負載狀態(tài)，而無(wú)法在 5%限度內進(jìn)行調節。線(xiàn)性穩壓器是一個(gè)可實(shí)行的解決方案，但由于價(jià)格昂貴且會(huì )降低效率，仍不是理想的解決方案。我們建議的解決方案是在 12 V 輸出端使用一個(gè)磁放大器，即便是反激式拓撲結構也可使用。

　　為了降低成本，建議使用鐵氧體磁放大器。然而，鐵氧體磁放大器的控制電路與傳統的矩形磁滯回線(xiàn)材料(高磁導率材料)的控制電路有所不用。鐵氧體的控制電路(D1 和 Q1)可吸收電流以便維持輸出端供電。該電路已經(jīng)過(guò)全面測試。變壓器繞組設計為 5 V 和 13 V 輸出。該電路在實(shí)現 12 V 輸出± 5%調節的同時(shí)，甚至還可以達到低于 1 W 的輸入功率(5 V 300 mW和12V零負載)

　　二 使用現有的消弧電路提供過(guò)流保護

　　考慮一下 5 V 2 A 和 12 V 3 A 反激式電源。該電源的關(guān)鍵規范之一便是當 12 V 輸出端達到空載或負載極輕時(shí)，對 5 V 輸出端提供過(guò)功率保護(OPP)。這兩個(gè)輸出端都提出了± 5%的電壓調節要求。

　　對于通常的解決方案來(lái)說(shuō)，使用檢測電阻會(huì )降低交叉穩壓性能，并且保險絲的價(jià)格也不菲。而現在已經(jīng)有了用于過(guò)壓保護(OVP)的消弧電路。該電路能夠同時(shí)滿(mǎn)足 OPP 和穩壓要求，使用部分消弧電路即可實(shí)現該功能。

　　對于通常的解決方案來(lái)說(shuō)，使用檢測電阻會(huì )降低交叉穩壓性能，并且保險絲的價(jià)格也不菲。而現在已經(jīng)有了用于過(guò)壓保護(OVP)的消弧電路。該電路能夠同時(shí)滿(mǎn)足 OPP 和穩壓要求，使用部分消弧電路即可實(shí)現該功能。

　　從圖 2 可以看出，R1 和 VR1 形成了一個(gè) 12 V 輸出端有源假負載，這樣可以在 12 V 輸出端輕載時(shí)實(shí)現 12 V 電壓調節。在 5 V 輸出端處于過(guò)載情況下時(shí)，5 V 輸出端上的電壓將會(huì )下降。假負載會(huì )吸收大量電流。R1 上的電壓下降可用來(lái)檢測這一大量電流。Q1 導通并觸發(fā) OPP電路。

　　三 有源并聯(lián)穩壓器與假負載

　　在線(xiàn)電壓 AC 到低壓 DC 的開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)品領(lǐng)域中，反激式是目前最流行的拓撲結構。這其中的一個(gè)主要原因是其獨有的成本效益，只需向變壓器次級添加額外的繞組即可提供多路輸出電壓。

　　通常，反饋來(lái)自對輸出容差有最嚴格要求的輸出端。然后，該輸出端會(huì )定義所有其它次級繞組的每伏圈數。由于漏感效應的存在，輸出端不能始終獲得所需的輸出電壓交叉穩壓，特別

　　可以使用后級穩壓器或假負載來(lái)防止輸出端電壓在此類(lèi)情況下升高。然而，由于后級穩壓器或假負載會(huì )造成成本增加和效率降低，因而它們缺乏足夠的吸引力，特別是在近年來(lái)對多種消費類(lèi)應用中的空載和/或待機輸入功耗的法規要求越來(lái)越嚴格的情況下，這一設計開(kāi)始受到冷落。圖 3中所示的有源并聯(lián)穩壓器不僅可以解決穩壓?jiǎn)?wèn)題，還能夠最大限度地降低成本和效率影響。