二次后穩壓集成電路在開(kāi)關(guān)電源中的應用優(yōu)勢

　　隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，多路輸出低電壓直流開(kāi)關(guān)電源的應用越來(lái)越廣泛。傳統的多路輸出直流穩壓電源只是對主輸出電壓進(jìn)行控制，并未對其它輔助輸出電壓進(jìn)行控制，這使得開(kāi)關(guān)電源的應用受到限制。因此，以較低成本實(shí)現滿(mǎn)足各種用電設備要求的最佳電源仍面臨技術(shù)挑戰。

　　本文首先對五種傳統解決方法的優(yōu)缺點(diǎn)和應用電路圖進(jìn)行對比，最后介紹由深圳光華源科技有限公司開(kāi)發(fā)出的自適應二次后穩壓集成電路的特點(diǎn)以及應用注意事項。

　　首先解釋什么叫多路輸出反激電源。舉例來(lái)說(shuō)，對于一個(gè)5路輸出反激電源，其指標如下：

　　傳統方法一：采用變壓器耦合的多路輸出反激電源(圖1)。這種電路只對其中一組電路進(jìn)行穩壓控制，電路簡(jiǎn)單，成本低。但缺點(diǎn)是：沒(méi)有受穩壓控制的各路輸出電壓的電平完全取決于變壓器耦合和負載條件等，當外界條件發(fā)生變化，輸出電壓便很不穩定；交叉調整較差。

　　圖1：采用變壓器耦合的多路輸出反激電源。

　　傳統方法二：采用加權反饋的多路輸出反激電源(圖2)。該方法的的優(yōu)點(diǎn)是對所有輸出進(jìn)行控制，任何一路輸出由于負載的變化而引起電壓的不穩定都可以進(jìn)行控制。缺點(diǎn)是：1. 精確度受限；2. 不適于極低輸出電壓；3. 變壓器設計更困難；4. 穩定性不好；5. 在待機模式下需額外的開(kāi)關(guān)；6. 需要共地。

　　圖2：采用加權反饋的多路輸出反激電源。

　　圖3：采用線(xiàn)性低壓差穩壓器的多路輸出反激電源。

　　傳統方法三：采用線(xiàn)性低壓差穩壓器的多路輸出反激電源(圖3)。這種電路由于采用線(xiàn)性穩壓器對各輸出進(jìn)行控制，所以能靈活地實(shí)現各輸出端電壓的穩定。但由于采用低壓差穩壓器，成本較高，而且在待機模式下，需要額外的開(kāi)關(guān)或昂貴的LDO。此外這種電路損耗大，效率差，需散熱器散熱，所占體積大，無(wú)法實(shí)現小體積的要求。

　　傳統方法四：采用直流-直流步降轉換器的多路輸出反激電源(圖4)。這種電路功耗小，靈活性好，但控制回路復雜、體積增大、成本較高，并且還存在EMI問(wèn)題。

　　傳統方法五：采用磁放大電路的多路輸出反激電源(圖5)。該電路的負載調節率低，穩壓精度高，但缺點(diǎn)是效率低、磁損大、成本高。

　　圖4：采用直流-直流步降轉換器的多路輸出反激電源。

　　圖5：采用磁放大電路的多路輸出反激電源。

　　圖6是采用深圳光華源科技有限公司的自適應二次后穩壓電路HW-×A××的應用電路。該電路克服了以上五種傳統解決方法的缺點(diǎn)，具有以下優(yōu)點(diǎn)：1. 所需的外接元件少、成本低、體積??；2. 能確保各路輸出電壓均能精確地穩定，使負載調節率最低，待機功耗低；3. 輸出靈活可調；4. 能實(shí)現優(yōu)異線(xiàn)性；5. 具有自適應特性，電路簡(jiǎn)潔，無(wú)需外驅動(dòng)，可以不共地運行。該電路成功解決了開(kāi)關(guān)電源的多路輸出控制難題，為擴大開(kāi)關(guān)電源的應用，提高電源指標，滿(mǎn)足日益增長(cháng)的電子設備儀器的要求提供了一個(gè)最佳方案。

　　圖6：自適應二次后穩壓電路的外圍電路非常簡(jiǎn)潔，能很好解決傳統方法的缺點(diǎn)。

　　二次后穩壓電路HW-×A××的主要參數為：最高允許工作電壓為30V DC/50V DC；最大允許工作電流分1A、2A、3A三檔；適應頻率范圍為10~200kHz；工作模式支持自適應PWM和反激拓撲；穩壓精度為±1% Vo(要求R1精度為±1%)；輸出電壓可通過(guò)外接電阻調節(最小輸出電壓為2.5V)。其它特殊參數和指標，可按客戶(hù)要求定制。其它特殊參數和指標，可按客戶(hù)要求定制。

　　管腳定義如下：

　　使用該集成電路時(shí)，請注意以下兩點(diǎn)：1. 此電路適應于反激工作拓撲。2. 在使用此本電路設計變壓器時(shí)，注意按常規設計電壓提高60~80%(增多次級繞組匝數)以保障工作在PWM狀態(tài)，獲得最高效率。

　　本文小結

　　此電路應用的外接元件少，成功的解決了開(kāi)關(guān)電源多年來(lái)的多路輸出控制的一個(gè)難題，為擴大開(kāi)關(guān)電源的應用，向高性能及小型化發(fā)展的同時(shí)，讓電壓控制精度更高，動(dòng)態(tài)響應更快，電磁干擾更低，可靠性方面要求功耗、發(fā)熱溫升更低等等，進(jìn)而滿(mǎn)足日益增長(cháng)的電子設備儀器的要求，提供了一個(gè)最佳的解決方案，應用前景廣闊。