變壓器衍生的拓撲(例如反激式)允許電源通過向變壓器添加次級繞組來輕松創(chuàng)建多個輸出電壓。這就造成了您必須選擇要調節(jié)的輸出電壓的情況，這并不總是那么容易。它可能是具有最高功率的輸出，或者是需要嚴格調節(jié)的低壓輸出。
選擇輸出后，該電壓將用作控制器的反饋。直接反饋僅對特定輸出提供出色的調節(jié)，而對其他輸出(或多個輸出)進行“寬松”調節(jié)。在許多情況下，未調節(jié)的電壓可能會在不期望的寬范圍內變化，這主要取決于變壓器的漏感。為了加強調節(jié)，一種可能的解決方案是增加電壓并添加線性調節(jié)器。但這會增加成本和熱量，并降低系統(tǒng)效率。在本電源技巧中，我將研究雙電阻分壓器網絡的使用，該網絡使兩個輸出電壓能夠共享電壓調節(jié)。
圖 1顯示了具有雙輸出的反激式轉換器的簡化原理圖。輸出電壓 V 1和 V 2饋入控制器用于反饋的雙向電阻分壓器。這種方法通常稱為“加權平均”，因為每個輸出電壓對控制器的占空比都有一定的貢獻。有效的結果是，每個電壓都會根據連接到每個輸出(R1 和 R2)的電阻器中流動的電流相對于 R3 中總電流的百分比而變化。如果 R3 的大部分電流流經 R1，則輸出 V 1 的變化最小(因為它的權重很大)，而 V 2可能會有很大差異。如果每個輸出電壓提供 R3 電流的一半，則每個輸出電壓應變化大約相同的百分比。然而，極端負載差異下的電壓調節(jié)在很大程度上取決于變壓器漏感、元件寄生甚至印刷電路板布局。因此，您可以預期會出現一些偏差。
圖 1雙反饋電阻器 R1 和 R2 提供加權平均。
加權平均最常見的應用是放松一個電壓以收緊另一個電壓。例如，與其讓一個電壓具有 ±3% 容差(調節(jié))，另一個電壓具有 ±20%(未調節(jié))，不如使每個電壓變化 ±10%。
要確定 R1、R2 和 R3 的值，您只需根據兩個輸出所需的平衡情況確定一個重量百分比目標。
請按照以下步驟選擇分壓電阻 R1 和 R2：
00001.
1. 選擇所需的 R3 值。
00001.
1. 計算 R3 中的電流：
。
00001.
1. 指定您希望應用于 V 1 的介于 0 和 1 之間的加權百分比 (p) 。
00001.
1. 計算R1：
(V 1等于其標稱值)。
00001.
1. 計算R2：
(V 2等于其標稱值)。
1. 對于任何預期的 V 1電壓：
2.
圖 2繪制了圖 1 所示雙反饋網絡的 4 條計算調節(jié)線。這些線根據上述步驟 6 中的方程繪制了可能的輸出電壓。在此示例中，V1 和 V2 的標稱輸出電壓分別為 3.35 V 和 9 V，由變壓器 T1 的匝數比確定。四行代表分配給 V1 的權重，分別為 100%、90%、70% 和 50%。 100%的權重與使用單一輸出電壓進行調節(jié)相同。由于 3.35V 輸出的 100% 權重不考慮第二個輸出，因此繪制的線是水平的，并且 9V 輸出獨立變化。
圖 2輸出電壓相互依賴，并且必須落在特定的調節(jié)線上。
對于其他三個調節(jié)線，只有特定的調節(jié)電壓組才能滿足控制器的反饋。如果輸出負載很重，其電壓會因電壓降的增加而下降。如果第二個輸出輕載，其輸出電壓可能會浮動得遠高于其標稱值。這就造成了一種情況，即一個輸出低于標稱值，而另一個則高得多。
像往常一樣，控制器嘗試通過調整占空比來進行補償，這會迫使兩個輸出一起更高或更低。 R3 中的電流不斷調整，直到反饋電壓等于控制器的內部 VFB 參考電壓，并且兩個輸出電壓均與調節(jié)線上的一點相交。對于平衡負載和低泄漏變壓器，電壓往往保持在曲線的收斂點附近，接近其標稱值。然而，輸出電壓的極端交叉負載以及松散耦合的變壓器繞組將使調節(jié)電壓進一步偏離標稱值。
圖3顯示了類似于圖 1 所示的反激式轉換器的測量數據。繪制的數據與圖 2 的計算數據非常匹配，只有很小的變化，這主要是由于電阻和 VFB 容差造成的。每條繪制線由四個數據點組成，代表雙輸出轉換器上四種可能的輸出電壓負載極限(最大/最大、最大/最小、最小/最大和最小/最小)。平衡負載(即最大/最大和最小/最小)提供更嚴格的調節(jié)，并位于線路的中心部分附近。端點代表最大/最小和最小/最大條件下的調節(jié)限值。在此示例中，最小值是無負載。該負載決定了輸出電壓容差的外邊界。比較繪制的線，您可以看到，較重的稱重會收緊一個電壓的容差，但會犧牲另一個電壓的容差。
圖 3測量數據與圖 2 相關性很好，但范圍有限。
預算限制并不總能讓您為多輸出轉換器中的每個輸出電壓設計精確調節(jié)，但某些輸出電壓可能不需要嚴格調節(jié)。例如，場效應晶體管柵極驅動器可以在松散至 ±30% 的電壓下工作。通過添加一個電阻器，如果您可以允許另一個電阻器具有更寬的容差，則您可以將非常寬松的調節(jié)電壓恢復到規(guī)格范圍內。因此，多輸出轉換器上的無損加權平均技術可以成為電源工具箱中的另一個有用工具。
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