电流控制模式多路输出开关电源的研制

2.3 稳压过程的分析

电流控制型脉宽调制实际上是利用误差信号去控制变压器初级线圈中的电流。电路主要由调整脉宽来稳定＋5V/4A输出，而±12V/1A由于和＋5V线圈紧密耦合，所以，利用三端稳压器来稳压。

图4所示，TL431是精密可调基准电源，稳压值为2.5～36V连续可调，工作时电路自行调节阴极K端电压，以使R端电压Uref保持在2.5V。而输出电压Uo=Uref〔1＋R13/（R14＋RES3）〕≈UKA，由于Uref稳定在2.5V，若改变R13/（R14＋RES3〕就可以改变输出。本设计中Uo=2.5×〔1＋3.3kΩ/(1.5kΩ＋RES3))，如取RES3=1.8kΩ，则输出为5V。

图 4 精 密 可 调 基 准 电 源

调节过程如下：

当负载变化时，例如load↑→Uo↑→Uref↓→UKA↓→(Uo－UKA)↓→光耦原边i↓→光耦副边三极管Uce↑→PWM比较器反向输入端Ue↑→D↑→Uo↑；可见负载增大，电源自动调节占空比，使输出稳定，反之亦然。

当输入电压升高时，即Ui↑→(Ui/L)↑→Uo↑→PWM比较器正向输入端Ucs↑→D↓→Uo↓；可见输入电压波动是前馈调节，速度快，当然输入电压的变化也会影响输出，产生误差进而调节，这样线形调整率更佳。

当调整RES3改变输出时，例如RES3↑→（R14＋RES3）↑→Uo↓→(Uo－UKA)↑→光耦原边i↓→D↓→Uo↓；可见其与负载变化调整情况相反，调大RES3是降低输出电压，占空比随之减小，从而稳定输出。

3 高频变压器的设计

高频变压器是开关电源的关键，其决定着电源的性能，本电源的参数：＋5V/4A，±12V/1A，Po=45W，η=80％，DN=25％。

设计选用EI型的铁氧体铁芯R2KB，常温时最大磁感应强度Bm=0.5mT，磁芯的有效截面积：Sc=125mm2。N1～4分别为输入、＋5V输出、馈电、±12V输出绕组匝数，Ui=300V为输入直流电压，UD为二极管导通压降取0.7V，DN=25％为额定占空比。

1）变压器匝比

n=（1）

将DN，Ui，Uo=5V代入式（1）得n=0.057。

2）原边绕组电感

L=（2）

将DN，Ui，T=1/fosc=1/50×103=20μs，Po，η代入式（2）得L=1mH。

3）原、副边绕组匝数

N1=（3）

将ΔB=0.15T(为了防止磁芯饱和，取ΔBBm)，Sc=125mm2代入式（3）得N1=80匝，则

N2=N1n=4.6，取5匝，