偽連續(xù)導(dǎo)電模式單電感雙輸出反激變換器研究.pdf

1、移動電話等便攜式電子產(chǎn)品需要多個不同等級的供電電壓，采用多輸出繞組的多路輸出開關(guān)變換器，各路輸出間存在嚴(yán)重的交叉影響。單電感多輸出(Single-Inductor-Multi-Output，SIMO)開關(guān)變換器的所有輸出支路共用一個磁性元件，減少了變換器的體積和成本，且每條輸出支路均可獨(dú)立調(diào)節(jié)，得到了業(yè)界的廣泛關(guān)注。現(xiàn)有單電感多輸出變換器的研究多集中于非隔離變換器，不適合輸入輸出需要隔離的應(yīng)用場合，因此，研究隔離型單電感多輸出變換器具有

2、重要的理論研究和實(shí)用價(jià)值。
　　詳細(xì)分析了工作于獨(dú)立充電時(shí)序和共享充電時(shí)序時(shí)單電感雙輸出(Single-Inductor-Dual-Output, SIDO) Flyback變換器的工作原理。分別討論了工作于這兩種時(shí)序的SIDO Flyback變換器在勵磁電感電流斷續(xù)、臨界連續(xù)和連續(xù)導(dǎo)電模式時(shí)的交叉影響特性。共享充電時(shí)序時(shí)，變換器輸出支路間存在交叉影響。獨(dú)立充電時(shí)序下，變換器工作于斷續(xù)導(dǎo)電模式時(shí)，可以避免交叉影響，但重載條件下存在

3、電感電流紋波大的問題。
　　研究了偽連續(xù)導(dǎo)電模式(Pseudo-Continuous Conduction Mode，PCCM)的SIDOFlyback變換器。分析了勵磁電感電流工作于共享和獨(dú)立充電時(shí)序時(shí)PCCM SIDOFlyback變換器的工作原理和交叉影響特性。共享充電時(shí)序時(shí)，輸出支路間存在交叉影響;獨(dú)立充電時(shí)序時(shí)，PCCM的續(xù)流階段實(shí)現(xiàn)了輸出支路間的功率解耦，避免了交叉影響。詳細(xì)分析了獨(dú)立充電時(shí)序PCCM SIDO Fly

4、back變換器的開關(guān)管電壓應(yīng)力、負(fù)載范圍、電感參數(shù)等工作特性。結(jié)果表明PCCM SIDO Flyback變換器不但降低了主控開關(guān)管的電壓應(yīng)力，還拓寬了負(fù)載范圍。此外，工作于恒流模式的PCCM SIDO Flyback變換器為多通道LED驅(qū)動提供了一種有效的解決方案。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了理論研究的正確性。
　　針對輸出支路的不同需求，以CCM-PCCM為例，研究了SIMO變換器電感電流的混合導(dǎo)電模式，分析了CCM-PCCM的工作原理

5、。與PCCM SIDO Flyback變換器相比，CCM-PCCM SIDO反激變換器在一個工作周期內(nèi)僅續(xù)流一次，提高了變換器的效率。給出了CCM-PCCM SlDO Flyback變換器的定頻調(diào)制和變頻調(diào)制實(shí)現(xiàn)方式。研究了兩種調(diào)制方式下CCM-PCCM SIDO Flyback變換器的交叉影響特性，結(jié)果表明，兩種調(diào)制方式下PCCM輸出支路對CCM輸出支路均不存在交叉影響;定頻調(diào)制時(shí)，CCM輸出支路對PCCM輸出支路存在瞬態(tài)交叉影響;變