交叉调整率一直是困扰多路输出电源设计者的棘手问题,如果多路输出中的某(特别是负载较重的)一路出现负载大幅度变化(甚至开路或者短路),将给其他各路造成严重失调。如果能够使每路输出在任何情况下保持恒功率,则此问题可获彻底解决。
考察下面的恒功率稳压电路:
正常情况下,电源U通过R、Qeb、W,使Q导通,A点电压Va为齐纳电压Vw与Q发射极正向电压Veb之和,在负载Z上输出额定电压Vo为Va与Q的饱和压降Vce之差,输出额定电流Io,输出额定功率P;
输出开路时,由于Qeb结维持正向导通,因此Va保持不变,原输出电流Io全部流过W,原功率P全部由W承担,输出电压<=Va(稳压); 输出短路时,Q处于线性放大状态,Va将继续保持不变以维持Q(通过W)导通所需要的基极电流,输出电压为0,原输出电流Io全部流过Q,原功率P全部由Q承担; 以上所有情况表明:A点电压Va保持恒定,这意味着电阻R上的电流、压降将保持恒定,即输入功率恒定。 如果将这个电路引入到多路输出开关电源次边的每一路(或者其中负载变化较大的某几路),则对开关电源的原边而言,负载是恒定的,交叉调整(包括负载调整)问题得到根本解决。即使某一路出现短路,也不至于引起其他各路正常输出。 需要指出的是,由于电路本身具有稳压特性,在作为开关电源次边负载时,就不能采用通常的在输出端采样反馈控制的方式,而应该对电路B点的电压或者R的电流(压降)实施采样控制。 下图是一个采用此方案的多路输出反激电源实例,输出3组相互隔离的双电源,在次边全部采用上述恒功率电路单元,以获得0交差调整互不影响的稳定输出。
上两组为典型的MOS驱动双电源(+13V、-6V),下一组为控制电源(15V3)及风扇电源(12V3)。由于此组负载最重,因此调节反馈信号由此组的R3电压降采集。这样即使风扇出现开路或短路这样的大动态变化,也丝毫不影响其他各路的正常输出。