次级控制的单端正激变换器

次级控制的单端正激变换器

关键词：单端正激变换；初级控制；次级控制；启动控制器；脉冲边缘传输

引言

近几年来，随着电子及信息产业进一步向小型化、智能化发展，电源在这些产品中的地位越来越重要。开关电源以其体积小、重量轻、效率高得到了越来越广泛的应用。随着电子及信息产品性能指标的提高，与之配套的开关电源也出现了一些引人注目的变化。

新一代CPU，大规模集成电路中的逻辑电平越来越低，已从3.3V向2.5V，1.8V甚至1.5V，1.2V过渡，这就使传统的次级高频整流采用肖特基二极管方式的'开关电源的效率不能适应这一变化。虽然，同步整流技术解决了这一问题，但其驱动方式，在广泛应用于小功率开关电源中的，单端反激和单端正激拓扑中实现起来较为复杂。

低压的CPU或大规模集成电路中的供电电流都很大，如果用单一电源供电，电源的成本会大大提高，系统的可靠性也会大大降低。最佳的方案是采用N＋1冗余供电方式，这就要求单个开关电源有均流功能。在通信电源等大功率系统中，均流技术已得到广泛应用，但在单端变换器组成的小功率系统中，实现均流是有一定难度的。

电子产品的智能化也要求开关电源智能化，如电源要有与CPU或微控制器的接口，接受信号以控制开/关电源，改变输出电压的大小等。

广泛应用的小功率单端（含反激和正激式）开关电源，由于其PWM控制器位于初级，很难实现上述功能。人们寻求一种新的电路拓扑使其既有上述新的功能，又保持传统单端拓扑的简单、廉价的特点，因而，一种次级控制的单端开关电源得到了应用。

1 拓扑回顾

目前，广泛应用的开关电源拓扑主要有单端反激式、单端正激式、半桥式、全桥式、推挽式等类型。如果以PWM控制器位于主变压器的初、次级来分，则有初级控制的单端反激式、单端正激式；次级控制的半桥式、全桥式、推挽式。

下面以单端正激式与半桥式拓扑为代表，讨论初级控制与次级控制的异同点。

初级控制单端正激式如图1所示。次级控制半桥式如图2所示。对比图1和图2两个电路，可知二者有以下不同。

1）启动和供电图1电路中，输入电源经R启动控制器，在系统正常后，则由辅助绕组为控制器供电。图2电路需要专用的辅助电源。辅助电源可以是通过工频变压器降压整流后带三端稳压器，也可以是另一个小功率的单端式开关电源。

2）驱动图1电路由控制器直接驱动开关管。图2电路由栅极驱动变压器驱动。

3）取样及反馈图1电路中输出取样经光耦隔离后送入控制器。图2电路中输出取样直接送入控制

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