SSPR调节器在多路输出变换器设计中的应用

品慧电子讯目前，多路输出变换器普遍采用对主路输出进行闭环PWM控制方式，而其他的辅助输出采用间接稳压方式。由于只对主输出进行闭环控制，占空比的改变对辅助输出的负载影响较大，尤其是从轻载到满载变化时，负载交叉调整的性能变差。本文将介绍如何将SSPR调节器应用在多路输出变换器设计中。

常用的技术

第一，多路输出变换器的设计可以考虑采用多种拓扑结构。通常，调整主路输出，其他辅路输出会按照隔离变压器相应的匝数比进行交叉调整。此方法存在多种问题，包括反激和正激变换器，尤其是除了在调整主路中的输出电压以外，非常难以在各辅路输出端获得精确的电压，因为在设计多输出电源变压器时使用的匝数比只是近似值。此外，任何一路输出上的瞬态负载影响将反映在所有其他负载上。并且，由于各变压器绕组间存在漏电感，因此负载交叉调整率将比较差。这些问题可以通过将交叉调整的输出电压设置得稍稍大于所需值，并在每个辅助输出端加一个线性调节器来解决,如图1所示。电流小于3.0A时，最好使用线性调节器作为后级调整输出，但是此种方法会牺牲较大的效率为代价，限制了低输出电流应用。若采用WVC技术的多路输出反激变换器，可以有效改善输出的直流和瞬态特性。具体来说，对各路输出电压均进行采样作加权后调节占空比D，如果权衡系数和补偿环节设计合理，电源品质将会得到显著改善。正激变换器多路输出采用耦合电感的设计方法，需要使电感的匝数比等于主变压器的输出绕组的匝数比，对于负载不对称的用电环境下交叉调节性能没有明显改善。

图1：线性调节器

第二，为了改善负载交叉调整率，可使用单独的DC/DC变换器来进行组合，实现多路输出稳压，但电路比较复杂，且价格非常昂贵。另一个选择是用UC3573控制器设计一个降压转换器作为后调节器,如图2所示，比较适合3.0～8.0A电流输出。这种方法能达到90％的高效率，但是如果后调节器采用多个副线圈的话需要增加整流器、电感和电容器。这种方法增加了一级LC滤波回路，在多路输出时，滤波器的数量明显增加。同时，这种降压斩波电路一般应用在输入电压和输出电压均较低的电路结构当中。

图2:降压转换器

图3:磁放大后调节器

第三，用UC1838控制器设计磁放大后调节器，如图3所示。它的效率很高，特别适合大于5.0A中低电流的应用，但在高电流应用中效率很低。而且，它不易实现过流保护，轻负载时的低调节度和高频（200kHz）时磁放大电感的高费用使它不是一个完美的解决方案。

图4:次级侧同步后置稳压器

第四，一个较好的选择是用新型的次级侧同步后置稳压器(SSPR)，如图4所示。这样既可以实现前沿又可以实现后沿调节。SSPR在多路输出隔离电源的精确调节应用方面具有简单、高效率、高频化、无损耗过流保护和遥控开关机等优点。应用CS5101比LM5115、UCC2540和LT3710等带有双N沟道MOSFET后置同步稳压器控制电路简单，能够适应于输入高压和低压的各种电路结构。CS5101是一种带有N沟道MOSFET驱动的同步前沿开关调节控制器，可直接由变压器的次级绕组生成一个精确稳压的次级输出，从而最大限度地减小了主路输出电感器和电容器尺寸。同时，它可以应用于单端或双端拓扑结构。

• 第一页：常用的技术
• 第二页：次级侧同步后置稳压器(SSPR)的工作描述及应用
• 第三页：设计实例