【導讀】反激式轉換器憑借電氣隔離特性和簡潔拓撲，成為低于60W應用的理想選擇。然而受限于變壓器儲能能力（單相最大能量傳輸約3mJ），傳統(tǒng)方案難以突破百瓦門檻。多相并聯(lián)技術通過拓撲重構，將功率分配至2-4個并聯(lián)變壓器，在MAX15159控制器驅動下，實測輸出功率可達120W@24V/5A（效率92.5%），同時顯著改善傳導EMI性能。
引言：突破單相功率瓶頸的新路徑
反激式轉換器憑借電氣隔離特性和簡潔拓撲，成為低于60W應用的理想選擇。然而受限于變壓器儲能能力（單相最大能量傳輸約3mJ），傳統(tǒng)方案難以突破百瓦門檻。多相并聯(lián)技術通過拓撲重構，將功率分配至2-4個并聯(lián)變壓器，在MAX15159控制器驅動下，實測輸出功率可達120W@24V/5A（效率92.5%），同時顯著改善傳導EMI性能。
技術痛點與多相方案創(chuàng)新
1. 單相反激的固有局限
●功率天花板：磁芯飽和限制單變壓器儲能，商用EFD25磁芯在65kHz開關頻率下極限功率約75W
●EMI挑戰(zhàn)：脈沖輸入電流導致高頻噪聲（典型150MHz頻段超標8-10dB）
●體積制約：100W以上方案需EE30以上大型磁芯（體積≥45×30mm）
2. 多相并聯(lián)的核心突破
圖1.一種采用無光耦技術的簡單反激式轉換器。
●雙/四相并聯(lián)：各相位獨立變壓器（如EPC13磁芯），通過電流均分實現(xiàn)功率倍增
●相移控制：MAX15159驅動雙通道180°錯相工作，四相擴展時采用90°相位差
實測優(yōu)勢：
●功率躍升：雙相EPC13磁芯（12×10mm）組合輸出120W，功率密度提升60%
●EMI優(yōu)化：輸入電流紋波抵消效應使150MHz頻段噪聲降低40%
●電容減負：輸入電容容值需求下降50%（100μF→47μF）
圖2.MAX15159能夠控制多相反激電路。
關鍵技術實現(xiàn)
1. 無光耦電壓調節(jié)
●MAX15159通過初級側穩(wěn)壓（PSR）技術：
●采樣關斷期間初級繞組電壓（比例于輸出電壓）
●動態(tài)調整PWM占空比，精度達±2.5%（5V輸出）
●省去光耦及補償電路，BOM成本降低15%
2. 均流與相移控制
●電流鏡像技術：內部比較器實時匹配雙通道峰值電流（偏差＜3%）
●自適應死區(qū)：根據(jù)負載調整相位差（輕載時自動擴展至240°降低損耗）
圖3.多相反激式轉換器輸入側的電流流動。
3. EMI抑制設計
●頻譜分散效應：雙相180°錯相將開關噪聲基頻從65kHz提升至130kHz
●集成柵極驅動：2A驅動能力縮短MOSFET開關時間（tr/tf＜15ns），減少高頻輻射
設計驗證與性能對比
典型應用場景
1. 工業(yè)機器人控制電源
●四相并聯(lián)輸出200W，耐受100G機械沖擊
●-40℃~105℃寬溫運行，無散熱器設計
2. 醫(yī)療設備電源模塊
●雙相120W方案通過BF級隔離認證（4kVAC/分鐘）
●漏電流＜5μA（優(yōu)于60601-1標準）
3. 快充適配器
結語：重新定義反激式技術邊界
多相并聯(lián)反激技術通過分布式能量傳輸架構，徹底打破單變壓器功率瓶頸。以MAX15159為核心的相移控制策略，不僅將輸出功率拓展至200W級，更借助電流紋波抵消效應顯著優(yōu)化EMI性能。這種創(chuàng)新方案以小型化磁芯組合替代笨重單體變壓器，在工業(yè)電源、醫(yī)療設備等場景中同步實現(xiàn)功率躍升與空間壓縮，為高密度隔離電源設計開啟全新可能。
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