多輸出轉(zhuǎn)換器的阻抗反射

在大多數(shù)情況下，開(kāi)關(guān)電源(SMPS)反饋環(huán)路通過(guò)觀測(cè)特定點(diǎn)上的電壓來(lái)進(jìn)行穩(wěn)壓，而其余輸出電壓則依靠變壓器的性能來(lái)確保正常運(yùn)行。在這種情況下，穩(wěn)定性分析必須包含所有次級(jí)元件，以涵蓋所有可能的負(fù)載配置。毋庸置疑，涵蓋所有可能的輸入/輸出情況的傳統(tǒng)分析方法難度高且耗時(shí)長(zhǎng)，簡(jiǎn)化分析也容易出錯(cuò)。本文將介紹采用SPICE仿真器進(jìn)行多輸出電源穩(wěn)定性分析的簡(jiǎn)化方法。

圖 1 測(cè)量從初級(jí)端看到的等效電阻

圖2 連接到輔助繞組時(shí)， CL2可以反射到 CL1

圖3 電容可以表示成等效的串聯(lián)電阻

圖4 從輔助繞組穩(wěn)定SMPS

圖5 采用NCP1217實(shí)施的平均模型

簡(jiǎn)單的反射
電阻連接到變壓器次級(jí)端時(shí)，初級(jí)端可以“看到”一個(gè)等效電阻，如圖1所示，其中匝數(shù)比在初級(jí)歸一化。歸一化表示將所有比例除以初級(jí)匝數(shù)比：Np：Ns＝10：5，在歸一化之后表示為1:0.5。
若變壓器性能卓越(Imag=0)，則可得出：
1 x I1＝N2 x I(方程1)，且V2＝V1 x N2(方程2)或V1 / V2＝1 / N2(方程3)。
因?yàn)镮2＝V2 / RL(方程4)，可將方程4代入方程1，得出：
I1＝V1 / Req＝N2 x V2 / RL(方程5)。重新排列該方程得出：Req＝V1 x RL / N2 x V2(方程6)。
根據(jù)方程3，最后得到：Req＝RL / N22(方程7)。
在這種情況下，變壓器變成繞組，簡(jiǎn)化了分析。
首先用方程7將RL2反射到初級(jí)端：Req1＝RL2 / N32(方程8)。那么，逆方向應(yīng)用方程7，將Req1“推至”RL1上：Req2=Req1 x N22=RL2 x N22 / N32。最后，可以得出Req的計(jì)算方程：Req＝RL1 // [ RL2 x (N2/N3)2 ](方程9)。
除了電阻以外，還可以反射為―簡(jiǎn)單的電容。在這種情況下，對(duì)于正弦波激勵(lì)，電容阻抗為Zc＝1 / j x C x (方程10)，此時(shí)仍可采用方程7：Ceq＝1 / j x C x x N22或Ceq＝C x N22(方程11)。