如今，隨著產品功能的豐富、系統結構的復雜電源體積的限制，越來越多的場景需要多種不同的電壓供電。因為電源結構簡單、易于輸出擴展，多路反激受到很大關注。

00

什么是交叉調整率？

在多路輸出的開關電源里面，利用變壓器的耦合關系，通過增加變壓器繞組的數量，在同一個磁回路上分攤其能量，來滿足多路的、不同電壓的電源輸出。

由于變壓器漏感以及寄生參數的存在，當其他路帶載時，對某一路輸出電壓會有一定影響。通常情況下，當主路輸出滿載，輔路輸出輕載時，輔路輸出電壓將上升。當主路輸出輕載，輔路輸出滿載時，輔路輸出電壓將下降。

那么交叉調整率概念公式如下所示：

S=?Vo/Vo?100% （最大電壓變化量與其對應的額定電壓的百分比）

0

1

交叉調整率改善之道其一：降低漏感法

利用繞組間的互感耦合傳遞能量，由于漏感存在，在現實當中變壓器的耦合系數不能做到1。副邊繞組與副邊繞組間的耦合不完全，造成LK1與LK2漏感大小不一樣，就會導致兩路分配到的電流不一致。

變壓器漏感是交叉調整率的根源，那么優化交叉調整率的核心是——降低漏感。

1. 從變壓器繞法入手，采用三明治繞法，使繞組間耦合更好。理論上來講繞組交疊越多，耦合越好，漏感越小。

圖2：降低漏感法1

2. 多路輸出電源副邊繞組之間的漏感也會對交叉調整率帶來較大影響。那么可以采用副邊繞組并繞，副邊繞組之間三明治繞法等方式來降低副邊繞組之間的漏感，改善交叉調整率。

圖3：降低漏感法2

02

交叉調整率改善之道其二：加權反饋法

它的原理在于犧牲一部分主輸出繞組的調整率，來增加另一路輸出繞組的調整率。

圖4：加權反饋法

根據如下公式可以看出，如果I3>I4，則Vo1在反饋中占據主要成分。在穩態條件下，Vo1的調整率會好于Vo2的調整率。

Vf=I?R2

I3=K1*I=(Vo1-Vf)/R3，K1為Vo1路權重

I4=K2*I=(Vo2-Vf)/R4，K2為Vo2路權重，K1+K2=1

在多路輸出的設計中分配原則是：主功率輸出路應該分配到相對大的采樣電流。那么可以根據兩路輸出的權重比來計算出采樣電阻的值。

其中，加權法優點在于：

線路簡單，方便實現

可自由選擇精度最好的一組

同樣缺點有：

不適合對輸出要求精度高的場合

僅用于副邊相互不隔離的應用

不能兩路輸出同時得到改善

03

交叉調整率改善之道其三：堆棧法

堆棧法僅是次級輸出的一種結構，可以和加權法等結合應用。堆棧法可分為直流疊加和交流疊加兩種。

圖5：堆棧法

堆棧法的交流疊加輸出具有如下優點：

調整率相比于獨立繞組改善可觀

繞組的圈數減少

同樣缺點也存在：

低壓繞組的線徑承受的電流是兩個輸出的總和

不能適用于負電壓輸出場合

直流疊加相比于交流疊加具有如下優點：

減少二極管D2的應力

同樣缺點也存在：

低壓繞組的線徑和整流二極管D3承受的電流是兩個輸出的總和

04

交叉調整率改善之道其四：二次穩壓法

在對于系統輸出精度較高的電路中同時功率也不是很大，可以在輸出中增加LDO、DCDC等電路來滿足電源需求。

圖6：二次穩壓法

LDO的價格相對便宜，但這種策略也有局限，當電路的輸出電流很大時，就會增加很大一部分的損耗，影響到器件的效率和可靠性。

DCDC電路在如今使用較多，它具有較高的精度，較高的效率。但是成本也會相對的增加。

05

交叉調整率改善之道其五：假負載法

假負載法主要用于改善輕載時的交叉調整率，并且會有不錯的效果，同樣帶來的問題就是空載損耗的增加。使用此方法時要注意空載損耗是否符合樣機的規格標準。

圖7：假負載法

審核編輯 黃宇