交叉調(diào)整率的定義及電路分析

交叉調(diào)整率是在多路輸出開關(guān)變換器中才出現(xiàn)的概念，在多路輸出開關(guān)變換器中，采用增加變壓器繞組組數(shù)來實(shí)現(xiàn)不同等級電壓的輸出，由于高頻變壓器的結(jié)構(gòu)決定了各輔路之間因負(fù)載的變化而相互影響即交叉調(diào)整率，所以交叉調(diào)整率是在多路輸出開關(guān)電源中才出現(xiàn)的。

關(guān)鍵詞：交叉調(diào)整率;

01定義

其概念為：在多路輸出開關(guān)電源中，若輸入電壓Vin固定時，在高頻變壓器副邊n路輸出回路中，其中某一路的輸出電壓由于其他輸出回路中負(fù)載的變化所引起的該路輸出電壓的變化量?Vn與該路的額定輸出電壓Vn的百分比稱為該路的交叉調(diào)整率，其值用S來表示。

式(1.1)中，當(dāng)輸入電壓Vin固定時，S越大，說明其他輸出回路負(fù)載變化時對該路輸出電壓影響比較明顯;S越小，說明其他輸出回路負(fù)載變化時對該路的輸出電壓影響比較小;總之，S越小，表明開關(guān)電源輸出電壓的穩(wěn)定度越高，電源性能比較穩(wěn)定。

02電路分析

如圖1-1所示，在兩路輸出開關(guān)電源中，假設(shè)其輸出電壓Vo2>Vo1，回路一用于反饋控制即為主輸出回路，回路二為輔助輸出回路：

圖1-1 多路輸出反激變換器單回路反饋控制模型

現(xiàn)將輔助輸出回路中的參數(shù)折算到主輸出回路中，根據(jù)變壓器折算公式，假設(shè)主輸出回路和輔助輸出回路的匝數(shù)比為：

式(1.2)中主輸出回路匝數(shù)為Ns1, 輔助輸出回路的匝數(shù)Ns2。

其主輸出回路和輔助輸出回路的漏感分別為Lk1和Lk2，折算之后輔助輸出回路的漏感為：

同理，輔助輸出回路的輸出電容為：

折算之后的電路圖如圖1-2所示：

圖1-2 輔路各參數(shù)折算到主路的等效模型

同時，假設(shè)輔助繞組漏感式主回路繞組漏感的兩倍，即：

并且滿足：

此時，兩個輸出回路中漏感兩端電壓大小相等，即：

當(dāng)反激變換器從反激時刻開始，耦合到各副邊的電流便會依照法拉第定律進(jìn)行分配：

對電流i2進(jìn)行積分可以求出其值為：

式(1.9)和式(1.10)可以看出，兩輸出回路漏感兩端的電壓Vk隨時間t在時刻變化，此處為了方便分析影響交叉調(diào)整率的因素，假設(shè)漏感兩端電壓Vk為常數(shù)，主回路電流i1為：

此處：

假設(shè)Vo2>Vo1，且設(shè)Vo2=50V，Vo1=5V，則滿足：

所以：

將式(1.14)和式(1.12)代入式(1.10)為：

式(1.15)說明，輔路輸出的初始電流i2是主輸出回路電流i1的50倍，其電流上升示意圖如圖1-3所示：

圖1-3 反激開關(guān)變換器在反激期間兩輸出回路電流上升示意圖

因此，在兩路輸出反激變換器中，在開關(guān)管截止瞬間，若多路輸出開關(guān)電源各路輸出電壓等級不同時，輸出電壓較高的輸出回路其分配電流要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于輸出電壓較低的回路，并且當(dāng)主輸出回路和輔助輸出回路兩路輸出電壓等級相差越大時，這種趨勢也會表現(xiàn)得越加明顯。