摘要：分析了通信电源倍流整流电路的工作原理，应用状态空间平均法建立了倍流整流电路的频域模型，并给出了关键参数的设计要点。
关键词：通信电源；倍流整流电路；频域模型

o 引言
　　倍流整流电路首先是由a．cook在1924年出版的《e1ements of electrical engineering》书中加以描述，并于20世纪30年代在电子管电路中得到使用。1987年7月ole s．seiersen首次在丹麦申请专利，并在1991年fifpc会议上发表相关的学术论文。
本文分析了一种新型的倍流整流电路拓扑，如果在通信电源中得到应用，可以提高大电流输出时副边整流电路的效率。

l 全波整流和倍流整流
　　传统上，通信电源变压器副边整流电路大多采用图1(a)所示带中心抽头的全波整流电路，该电路拓扑结构简单．器件总数少，二极管通态损耗小，但是变压器副边绕组的利用率较低。随着开关电源技术的迅速发展，通信电源要求更大的输出电流和更小的输出电压纹波。对低压大电流输出的变压器而言，中心抽头不仅给变压器的没计和制造带来很大困难，而且外部引线的安装和焊接也很难处理。
　　常用的倍流整流电路拓扑如图l(b)所示，与传统的变压器副边带中心抽头的全波整流电路相比，倍流整流电路有以下优点：减小了变压器副边绕组的电流有效值；变压器利用率较高，无需中心抽头，结构简单；输出电感纹波电流抵消可以减小输出电压纹波；双电感也更适合于分布式功率耗散的要求。

　　与全波整流电路相比，倍流整流器的高频变压器的副边绕组仅需一个单一绕组，不用中心抽头；与全桥整流电路相比，倍流整流电路使用的二极管数量少一半。因此，倍流整流电路结合了全波整流电路和全桥整流电路两者的优点。当然，倍流整流电路要多使用一个输出滤波电感，结构略显复杂。但此电感的工作频率及输送电流均为全波整流电路所用电感的一半，因此可做得较小。

2 工作原理
　　倍流整流电路可以被看成是由传统的全桥整流电路演变而来。如图2所示，将图2(a)中全桥整流电路中的两个下方二极管用两个电感取代，即可获得图2(b)，经过整理后即可得到如图2(c)所示的倍流整流电路。

实际上倍流整流电路也可以由全波整流电路通过拓扑变换得来。在图3(a)中，输出电感与输出电容和负载电阻串联，而串联连接的兀件可以互换位置，因此将输出电感换到输出负母线，可得图3(b)；将变压器的副边绕组看成电压源，而把输出电感看成电流源，可得图3(c)；由虚线框内三端口网络的y/△变换，可得图3(d)；再将电流源恢复成输出电感，将电压源恢复成变压器的副边绕组，可得图3(e)所示的倍流整流电路。

倍流整流电路的原理图如图4所示，对中、大功率的通信电源而言，移相全桥电路是较为常见的电路拓扑形式，在原边电路处于续流状态时，变压器的原边绕组和副边绕组都被短路。因此倍流整流电路在稳态运行时，每个开关周期有4种工作模式。为便于分析作如f假设：高频变压器原副边匝比为n=n1/n2，忽略高频变压器原副边漏感，所有器件均为理想器件。可得关键波形如图5所示。

模式l[t0～t1] 变压器副边电压vt为vs，电压极性为正，两个滤波电感的电流il1和il2极性都为正，二极管d1正向偏置导通，而d2反向截止。电感l1的电流il1经二极管d1和输出电容c0续流，电感l1上的电压vl1为一vo，极性为负，因此电流il1线性减小，下降斜率由输出电压vo和电感l1的比值决定。变压器副边电压vt通过二极管d1和输出电容co加到电感l2上，因此电感l2上的电压vl2为vs-vo，极性为正，电流il2线性增加，上升斜率由变压器副边电压与输出电压的差vs一v0和电感l2的比值决定。变压器的副边电流it等于il2，电流i01为两个滤波电感电流的和il1+il2，由于输出大电容co的滤波作用，输出电流i0为i01的直流分量。变压器的副边电流it等于il2。
模式2[t1～t2] 变压器副边电压vt为0，两个滤波电感的电流il1和il2极性都为