一种运用后级调整技术的新颖的多路输出正反激变流器

管S1和二极管D1关断，SSPR阻断了辅路输出。所以，此时仅有Uo1支路上的二极管D2导通。电感L1上的电压Us1被钳在主输出电压Uo1上。

UL1=－Us1=－Uo1（4）

　　阶段3 在时间段D2Ts（D2为S2的占空比）中，如图3(c)所示，变压器副边的S2已被触发导通，D3也导通。通过式（2）可知，L1上的电压Us1将被钳位在N1Uo2/N2<Uo1，使主路输出二极管D1反偏截止。

UL1=－Us1=－N1Uo2/N2（5）

　　综上所述，正激的输出电感L1不但在阶段2将能量传输到Uo1，而且作为一个反激变压器在D2Ts时间段将能量传输到Uo2。在一个时间段内，仅仅只有一个输出支路获得了能量。

　　时间段D2Ts可以通过SSPR的反馈控制电路来实现，而时间段DTs由正激电路的PWM来控制实现。由于D＋D1＋D2=1，D1Ts=(1－D－D2)Ts，则D1Ts将由DTs和D2Ts来共同决定。因此，本电路将能得到两路精确输出的电路Uo1和Uo2。

　　假设正激输出电感L1上的电流是连续的，则从L1的伏秒平衡来分析，可得

(Uin/n－Uo1)DTs=Uo1D1Ts＋(N1Uo2/N2)D2Ts（6）

　　为了简化式（6），假设

ΔU=Uo1－N1Uo2/N2（7）

　　则

Uo1=(Uin/n－ΔU)D＋ΔU（8）

D=（9）

　　2 实验结果

　　一个250W带2路输出的样机，验证了该变流器工作原理和优点。

　　该变流器的规格和主要参数如下：

　　输入电压Uin 220（1±20％）V；
　　主路输出电压Uo1 24V；
　　主路输出电流Io 11～10A；
　　辅路输出电压Uo2 12V；
　　辅路输出电流Io2 0～1A；
　　输出功率Po 250W；
　　工作频率f 100kHz；
　　主开关S1 IRFP840；
　　整流二极管D1、D2 MBR20200CT；
　　整流二极管D3 8TQ100；
　　变压器T PQ3230 原副边的匝数比为32：8；
　　电感L1 原副边匝数比为40：25，磁芯为ARNOLD公司的A-548127-2；
　　SSPR的控制芯片 TI公司的UCC3583。
　　图4为这个变换器工作的几个关键波形。这些波形表明了当栅极信号ugs2为高电平的时候，S2导通，电压uDS1从过去的输出电压Uo1变成电压N1Uo2/N2<Uo1（这时uDS1的波形有一个突降）。二极管D1由于反相偏置而关断，D2和S2开始导通。"分时复用"的特性在图4(d)体现得相当明显。

(a)S2的ugs2和uDS1 (b)ugs2 and iD2

(c)iD2 and uDS1 (d)iD2 and iD1

图4 实验波形

　　图5给出了该变流器在不同Po时的效率曲线，最高达到了92.4％，满载时为89.36％。

图5 不同输出功率下的效率曲线

　　图6给出了运用SSPR前后变流器的负载调整率曲线。充分说明应用SSPR后，对于所有的输出状态，辅路输出都具有良好的调整率。

（a）当辅路输出为空载的状态下

（b）当主路输出为空载的状态下

图6 辅路输出UO2的负载调整率

　　3 结语

　　本文提出的一个新颖的使用了后级调整技术（SSPR）的多路输出正反激变流器。它结合了正激变流器的高效率和反激变流器的低成本的优势，同时还能保证实现每路电压的精确输出。该电路特别适合应用于那些各路输出功率很不均衡，同时要求高效率和精确输出的场合。一个250W的样机验证了它的优点。