[发明专利]用于快速跟踪参考的反激型多电平输出直流电源

摘要

本发明提出了一种输出电平能够快速跟踪参考变化的反激型多电平输出直流电源。这种电源可以用于一些电源电压需要随参考发生变化的场合，比如射频功率放大器、音响功率放大器的供电电源，可以有效的提高功率放大器的效率，减少损耗。本发明在反激型开关电源的基础上，增加副边的绕组数目，再将每个副边的输出串联，配合副边输出开关管的控制，实现输出电平可变。副边输出开关管的开通和关断受输入参考的控制，从而可以使输出电平跟踪输入的参考信号。控制上采用了原边开关管控制和副边输出开关管控制两级控制策略，加快了系统响应速度，增强了抗干扰能力。

主权项

在反激变换器的基础上，增加副边绕组的数目，形成多路输出的反激变换器，将输出串联在一起，通过输出开关管SP1、SP2、...、SP(k‑1)、SPk(正组)，SN1、SN2、...、SN(k‑1)、SNk(负组)和防环流二极管DP1、DP2、...、DP(k‑1)、DPk(正组)，DN1、DN2、...、DN(k‑1)、DNk(负组)与输出母线相连，通过控制输出开关管的开通和关断使输出母线上的电平发生变化；副边的多路输出分为正组和负组，正组：P1、P2、...、Pk‑1、Pk；负组：N1、N2、...、N k‑1、Nk；正组的每一路输出正电压+U，负组的每一路输出负电压‑U；正组的每一路输出通过一个输出开关管SPi(i＝1、2...k)和一个防环流二极管DPi(i＝1、2...k)串联与正组输出母线相连，二极管DPi的阴极接正组输出母线，阳极与开关管SPi的源极相连，SPi的漏极接Pi路输出的高电势端(滤波电容Ci的高电势端)，防环流二极管DPi是为了防止电流从正组的高路输出流向正组的低路输出，造成正组不同输出单元之间的环流，正组的最高路输出Pk的电势最高，不会有电流流入，因此该路的防环流二极管DPk可省略，由于电源工作时其输出的电压不能为零，最低路的开关管一直开通，因此最低路输出P1的输出开关管SP1可以省略；负组的每一路输出通过一个输出开关管SNi(i＝1、2...k)和一个防环流二极管DNi(i＝1、2...k)串联与负组输出母线相连，二极管DNi的阳极接负组输出母线，阴极与开关管SNi的漏极相连，SNi的源极接Ni路输出的低电势端(滤波电容Ci′的低电势端)，防环流二极管DNi是为了防止电流从负组的低路输出流向负组的高路输出(负组中的高路输出电势低，低路输出电势高)，因为负组的最高路输出Nk的电势最低，不会有电流流出，因此防环流二极管DNk可以省略，由于电源工作时其输出的电压不能为零，负组最低路的开关管一直开通，最低路输出N1的输出开关管SN1可以省略；正组的反激变换器副边二极管D1...Dk的阳极接正组反激变压器的副边同名端(标有·的一端)，阴极接滤波电容Ci的高电势端；负组的反激变换器副边二极管D1′...Dk′的阴极接负组反激变压器的副边同名端(标有*的一端)，阳极接滤波电容Ci′的低电势端；正组和负组的结构对称，可以抑制共模干扰。