CN108988626A - 一种融合pfc的单电感双输出变换器及其工作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种融合PFC的单电感双输出变换器及其工作方法。该变换器包括EMI滤波单元、全桥整流单元、PFC电路和SIDO电路：所述EMI滤波单元，用于低通滤波；全桥整流单元，将二极管的单向导通性进行整流，将交流电转变为直流电；PFC电路，用于抑制电流和电压之间的相位差造成的交换功率的损失；SIDO电路，通过周期内分时复用同一个电感与变频控制策略，实现两路电压稳定输出的功能。将经过EMI滤波和全桥整流后的电压等效为Vrec，电流等效为irec，该变换器包括充电、放电模式工作状态。本发明提高了系统集成度，降低了硬件电路面积和成本，并且每个输出通道可实现独立的输出调节。

Description

一种融合PFC的单电感双输出变换器及其工作方法
技术领域
本发明涉及隔离型DC-DC变换器技术领域，特别是一种融合PFC的单电感双输出变换器及其工作方法。
背景技术
人们对便携式电子产品的依赖，促成了便携式电子产品的快速发展。因此人们对电子设备集成度的要求越来越高，对系统级芯片(System on chip，SoC)的研究也越来越深入。SoC芯片能够有效地降低电子产品的开发成本，缩短开发周期，提高产品的竞争力，是未来工业界将采用的最主要的产品开发方式。SoC包含多种处理单元，并且不同单元需要的工作电压也各不相同，因此，需要电池管理模块对各个单元进行供电。传统的解决方法是采用多个独立的电源对其进行供电，这样就需要多个外置电感和多个功率管。
为了节省芯片面积和引脚，以及减少外置的滤波电感，出现了单电感多输出开关变换器技术。单电感多输出开关变换器整体架构中只有一个电感，可以独立控制两路或者多路的电压输出，为智能手机、平板电脑等需要两路或者多路电源的电子产品提供了很好的解决方案，而且与传统的多路DC-DC开关电源相比较，它减少了磁性元器件的使用，从而减小了电源体积，降低了电源成本。
然而在单电感多输出开关变换器中，电流和电压之间的相位差会造成交换功率的损失，此时便需要功率因数校正(Power Factor Correction，PFC)电路提高功率因数。现有的单电感双输出变换器中往往忽视了功率因数校正，从而导致了谐波电流的产生。谐波电流会对电网造成多种危害，使电能的生产、传输和利用的效率降低，使电气设备过热、产生振动和噪声，并使绝缘老化，使用寿命缩短，甚至发生故障或烧毁。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够提高转换器效率、降低硬件电路面积及成本的融合PFC的单电感双输出变换器及其工作方法，从而使输出通道实现各自独立的输出调节。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种融合PFC的单电感双输出变换器，包括EMI滤波单元、全桥整流单元、PFC电路和SIDO电路；
所述EMI滤波单元，用于低通滤波；
所述全桥整流单元，将二极管的单向导通性进行整流，将交流电转变为直流电；
所述PFC电路，用于抑制电流和电压之间的相位差造成的交换功率的损失；
所述SIDO电路，通过周期内分时复用同一个电感与变频控制策略，实现两路电压稳定输出的功能。
进一步地，所述变换器的电路拓扑包括：
经EMI滤波单元和全桥整流单元等效出的电源Vrec；
PFC电路包括第一～三二极管D1、Dch、Ddis，第一～三功率开关管Qm、Qdis、Qi，第一、三电感LM、Llk，第一电容Cs，所述第一电感LM由双绕组耦合电感构成；
SIDO电路包括第四～六功率开关管d、Q1、Q2，第二电感L，第二～三电容C1、C2，第一～二电阻R1、R2。
进一步地，所述第一二极管D1的阳极与电源Vrec正极相连，阴极与功率开关管Qm的漏极相连；第二二极管Dch的阴极与第一功率开关管Qm的源极、第一电感LM的初级侧的一端相连，阳极与第二功率开关管Qdis的源极、第一电容Cs的一端相连；第三二极管Ddis的阴极和第二功率开关管Qdis的漏极相连，阳极和第三功率开关管Qi的漏极、第一电感LM的次级侧的一端相连；第一功率开关管Qm的源极与第二二极管Dch的阳极、第三电感Llk的一端相连，漏极与第一二极管D1的阴极相连；第二功率开关管Qdis的源极与第二二极管Dch的阳极、第一电容Cs的一端相连，漏极与第三二极管Ddis的阴极相连；第三功率开关管Qi的源极与第二电感L的一端、第四功率开关管d的漏极相连，漏极与第三二极管Ddis的阳极、第一电感LM的次级侧的一端相连。
进一步地，所述第四功率开关管d的源极与第一电感LM的次级侧的另一端、第一电感LM的初级侧的另一端、电源Vrec负极、第一电容Cs的另一端、地线相连，漏极与第三功率开关管Qi的源极、第二电感L的一端相连；第五功率开关管Q1的源极与闭环控制模块、第二电容C1的一端、第一电阻R1的一端相连，漏极与第二电阻L的另一端、闭环控制模块、第六功率开关管Q2的漏极相连；第六功率开关管Q2的源极与闭环控制模块、第三电容C2的一端、第二电阻R2的一端相连，漏极与与第二电阻L的另一端、闭环控制模块、第五功率开关管Q1的漏极相连；所述闭环控制模块通过A/D采样模块、数字控制器、PWM模块来控制占空比以控制开关导通。
进一步地，所述第一电感LM的初级侧的一端与第三电感Llk的一端相连，初级侧另一端与第三功率开关管Qi的漏极、第三二极管Ddis的阳极、次级侧的另一端相连；第一电感LM次级侧的一端与第三二极管Ddis的阳极、第三功率开关管Qi的漏极相连，次级侧的另一端与第四功率开关管d的源极、电源Vrec负极、第一电容Cs的另一端、地线相连；
第二电感L的一端与第四功率开关管d的漏极、第三功率开关管Qi的源极相连，另一端与第五功率开关管Q1漏极、第六功率开关管Q2的漏极、闭环控制模块相连；第三电感Llk的一端与第一功率开关管Qm的源极相连，另一端与第一电感LM初级侧的一端相连；第一电容Cs的一端与第二功率开关管Qdis的源极、第二二极管Dch的阳极相连，另一端与第四功率开关管d的源极、第一电感LM次级侧的另一端、电源Vrec负极、地线相连；第二电容C1的一端与第五功率开关管Q1的源极、第一电阻R1的一端相连，另一端与地线相连；第三电容C2的一端与第六功率开关管Q2的源极、第二电阻R2的一端相连，另一端与地线相连；第一电阻R1的一端与第二电容C1的一端、第五功率开关管Q1的源极相连，另一端与地线相连；第二电阻R2的一端与第三电容C2的一端、第六功率开关管Q2的源极相连，另一端与地线相连。
一种融合PFC的单电感双输出变换器的工作方法，具体如下：
在开关周期开始之前，即t＝T1时，由于DCM操作，所有开关都关闭；
在t＝T1至t＝T2期间，第一功率开关管Qm导通，获取所需的输入功率；
当t＝T2时，第一功率开关管Qm关闭，此时，将磁化电流iM与通道1的参考电流IM1ref进行比较，若iM＞IM1ref，则第二功率开关管Qdis和Qi保持关闭，通过第二二极管Dch给第一电容Cs充电，该转换器在该转换周期内工作在充电模式下；
当t＝T3时，磁化电流iM值减少至IM1ref，第五功率开关管Q1导通，直到此转换周期结束；在该周期内，第一电容CS停止充电，磁化电流iM将能量输送到通道1；否则，第二功率开关管Qdis和第五功率开关管Q1打开，转换器工作在放电模式下，存储电容器第一电容CS对第一电感LM充电，直到iM的值达到IM1ref，即在t＝T3时，第二功率开关管Qdis关闭，第五功率开关管Q1保持导通，直到该开关周期结束；
在t＝T3至t＝T4这一时间段内，第一电容CS停止放电，磁化电流iM将能量输送到通道1；
根据电流参考值IM1ref，磁化电流iM从t＝T3开始完全放电到输出都能够得到这些磁化电流能够处理N个输出要求；在稳定状态下，将由PFC控制调节，使其中表示平均输入功率，Po_total表示总的输出功率值，Vm表示输入电压的大小，Dm表示驱动信号的占空比，LM表示第一电感的值，fs表示第一功率开关管Qm的开关频率，IMx-ref表示流经第一电感LM的电流参考值。
进一步地，包括以下工作状态：
将经过EMI滤波和全桥整流后的电压等效为Vrec，电流等效为irec，充电、放电模式工作状态分别为：
充电模式：
第一阶段[tc0，tc1]：在t＝tc0时第一功率开关管Qm导通，开关第五功率开关管Q1和第二功率开关管Qdis关闭，第一电感LM，第三电感Llk，电源Vrec和第一功率开关管Qm形成一个串联回路，从而有irec＝ip＝iM；随着电源Vrec的激励，磁化电流iM从零线性增加，在t＝tc1，irec的峰值为LM+Llk；
第二阶段[tc1，tc2]：第一功率开关管Qm在t＝tc1时截止；由于iM(tc1)＞IM1ref，第五功率开关管Q1和第二功率开关管Qdis关闭，磁化电流iM通过第二二极管Dch流入Cs，以的速率降低；
第三阶段[tc2，tc3]：磁化电流iM下降到IMxref，使得Qi在t＝tc2时导通；电流ip以的速率减小，其中反射电压低于vCS，磁化电流iM以的较慢速率下降；通道1的iD1以的速率增加，在t＝tc3时达到峰值；
第四阶段[tc3，tc4]：第二二极管Dch在t＝tc3时断开；磁化电流iM通过理想变压器释放至通道1；当前的iD1以的速率下降；
第五阶段[tc4，tc5]：磁化电流iM在t＝tc4时下降到零，等待下一个周期的开始；
放电模式：
第一阶段[td0，td1]：在t＝tc0时第一功率开关管Qm导通，开关第五功率开关管Q1和第二功率开关管Qdis关闭，第一电感LM，第三电感Llk，电源Vrec和第一功率开关管Qm形成一个串联回路，从而有irec＝ip＝iM；随着电源Vrec的激励，磁化电流iM从零线性增加，在t＝tc1，irec的峰值为LM+Llk；
第二阶段[td1，td2]：第一功率开关管Qm在t＝td1时关闭；由于iM(td1)＜IMxref，第三功率开关管Qi和第二功率开关管Qdis同时导通；虽然第三功率开关管Qi导通，但后续Q1(Q2)截止，因此没有电流流过Qi；电压vCs通过变压器作用于第一电感LM；因此，磁化电流iM的值继续以的速率增加，存储在第三电感Llk中的能量通过第二二极管Dch循环至第一电容Cs，其电流ip的值以的速率减小；
第三阶段[td2，td3]：当第三电感Llk耗尽，第二二极管Dch在t＝td2时关闭，此时磁化电流iM的值继续以的速度增加；
第四阶段[td3，td4]：磁化电流iM的值增加到IMxref，在t＝td3时第二功率开关管Qdis截止，磁化电流iM的值放电至iS，此时第一二极管D1导通，电流以的速率下降；
第五阶段[td4，td5]：磁化电流iM在t＝tc4时下降到零，等待下一个周期的开始。
本发明与现有技术相比，其显著优点为：(1)有效提高了系统集成度，降低了硬件电路面积和成本；(2)基于双绕组耦合电感器，采用带PFC功能的SIDO电路，无需电解电容器，电容用于主动解耦交流和直流输入功率；(3)采用适当的控制策略，可以为每个输出通道实现独立的输出调节；(4)转换器的能量流采用电感电流编程技术进行优化，提高了转换器效率。
附图说明
图1是本发融合PFC的单电感双输出变换器的结构框图。
图2是本发明融合PFC的单电感双输出变换器的电路图。
图3是本发明融合PFC的单电感双输出变换器的等效电路图。
图4是本发明中能量流动路径图。
图5是本发明中PFC电路的控制电路框图。
图6是本发明中独立输出电流模式控制图。
图7是本发明的时分复用管理图。
具体实施方式
本发明融合PFC的单电感双输出变换器，采用双绕组耦合电感演化为的反激式变压器替代传统的电感，其中PFC功能采用恒定占空比，后续SIDO采用分时复用，纹波功率平衡且能量最优化。
如图1所示，本发明融合PFC的单电感双输出变换器，包括EMI滤波单元、全桥整流单元、PFC电路和SIDO电路；
所述EMI滤波单元，用于低通滤波；
所述全桥整流单元，将二极管的单向导通性进行整流，将交流电转变为直流电；
所述PFC电路，用于抑制电流和电压之间的相位差造成的交换功率的损失；
所述SIDO电路，通过周期内分时复用同一个电感与变频控制策略，实现两路电压稳定输出的功能。
结合图2、图3，所述变换器的电路拓扑包括：
经EMI滤波单元和全桥整流单元等效出的电源Vrec；
PFC电路包括第一～三二极管D1、Dch、Ddis，第一～三功率开关管Qm、Qdis、Qi，第一、三电感LM、Llk，第一电容Cs，所述第一电感LM由双绕组耦合电感构成；
SIDO电路包括第四～六功率开关管d、Q1、Q2，第二电感L，第二～三电容C1、C2，第一～二电阻R1、R2。
所述第一二极管D1的阳极与电源Vrec正极相连，阴极与功率开关管Qm的漏极相连；第二二极管Dch的阴极与第一功率开关管Qm的源极、第一电感LM的初级侧的一端相连，阳极与第二功率开关管Qdis的源极、第一电容Cs的一端相连；第三二极管Ddis的阴极和第二功率开关管Qdis的漏极相连，阳极和第三功率开关管Qi的漏极、第一电感LM的次级侧的一端相连；第一功率开关管Qm的源极与第二二极管Dch的阳极、第三电感L1k的一端相连，漏极与第一二极管D1的阴极相连；第二功率开关管Qdis的源极与第二二极管Dch的阳极、第一电容Cs的一端相连，漏极与第三二极管Ddis的阴极相连；第三功率开关管Qi的源极与第二电感L的一端、第四功率开关管d的漏极相连，漏极与第三二极管Ddis的阳极、第一电感LM的次级侧的一端相连。
所述第四功率开关管d的源极与第一电感LM的次级侧的另一端、第一电感LM的初级侧的另一端、电源Vrec负极、第一电容Cs的另一端、地线相连，漏极与第三功率开关管Qi的源极、第二电感L的一端相连；第五功率开关管Q1的源极与闭环控制模块、第二电容C1的一端、第一电阻R1的一端相连，漏极与第二电阻L的另一端、闭环控制模块、第六功率开关管Q2的漏极相连；第六功率开关管Q2的源极与闭环控制模块、第三电容C2的一端、第二电阻R2的一端相连，漏极与与第二电阻L的另一端、闭环控制模块、第五功率开关管Q1的漏极相连；所述闭环控制模块通过A/D采样模块、数字控制器、PWM模块来控制占空比以控制开关导通。
所述第一电感LM的初级侧的一端与第三电感Llk的一端相连，初级侧另一端与第三功率开关管Qi的漏极、第三二极管Ddis的阳极、次级侧的另一端相连；第一电感LM次级侧的一端与第三二极管Ddis的阳极、第三功率开关管Qi的漏极相连，次级侧的另一端与第四功率开关管d的源极、电源Vrec负极、第一电容Cs的另一端、地线相连；第二电感L的一端与第四功率开关管d的漏极、第三功率开关管Qi的源极相连，另一端与第五功率开关管Q1漏极、第六功率开关管Q2的漏极、闭环控制模块相连；第三电感Llk的一端与第一功率开关管Qm的源极相连，另一端与第一电感LM初级侧的一端相连；第一电容Cs的一端与第二功率开关管Qdis的源极、第二二极管Dch的阳极相连，另一端与第四功率开关管d的源极、第一电感LM次级侧的另一端、电源Vrec负极、地线相连；第二电容C1的一端与第五功率开关管Q1的源极、第一电阻R1的一端相连，另一端与地线相连；第三电容C2的一端与第六功率开关管Q2的源极、第二电阻R2的一端相连，另一端与地线相连；第一电阻R1的一端与第二电容C1的一端、第五功率开关管Q1的源极相连，另一端与地线相连；第二电阻R2的一端与第三电容C2的一端、第六功率开关管Q2的源极相连，另一端与地线相连。
结合图4，本发明融合PFC的单电感双输出变换器的工作方法，具体如下：
在开关周期开始之前，即t＝T1时，由于DCM操作，所有开关都关闭；
在t＝T1至t＝T2期间，第一功率开关管Qm导通，获取所需的输入功率；
当t＝T2时，第一功率开关管Qm关闭，此时，将磁化电流iM与通道1的参考电流IM1ref进行比较，若iM＞IM1ref，则第二功率开关管Qdis和Qi保持关闭，通过第二二极管Dch给第一电容Cs充电，该转换器在该转换周期内工作在充电模式下；
当t＝T3时，磁化电流iM值减少至IM1ref，第五功率开关管Q1导通，直到此转换周期结束；在该周期内，第一电容CS停止充电，磁化电流iM将能量输送到通道1；否则，第二功率开关管Qdis和第五功率开关管Q1打开，转换器工作在放电模式下，存储电容器第一电容CS对第一电感LM充电，直到iM的值达到IM1ref，即在t＝T3时，第二功率开关管Qdis关闭，第五功率开关管Q1保持导通，直到该开关周期结束；
在t＝T3至t＝T4这一时间段内，第一电容CS停止放电，磁化电流iM将能量输送到通道1；
根据电流参考值IM1ref，磁化电流iM从t＝T3开始完全放电到输出都能够得到这些磁化电流能够处理N个输出要求；在稳定状态下，将由PFC控制调节，使其中表示平均输入功率，Po_total表示总的输出功率值，Vm表示输入电压的大小，Dm表示驱动信号的占空比，LM表示第一电感的值，fs表示第一功率开关管Qm的开关频率，IMx-ref表示流经第一电感LM的电流参考值。
所述的融合PFC的单电感双输出变换器的工作方法，包括以下工作状态：
将经过EMI滤波和全桥整流后的电压等效为Vrec，电流等效为irec，充电、放电模式工作状态分别为：
充电模式：
第一阶段[tc0，tc1]：在t＝tc0时第一功率开关管Qm导通，开关第五功率开关管Q1和第二功率开关管Qdis关闭，第一电感LM，第三电感L1k，电源Vrec和第一功率开关管Qm形成一个串联回路，从而有irec＝ip＝iM；随着电源Vrec的激励，磁化电流iM从零线性增加，在t＝tc1，irec的峰值为LM+L1k；
第二阶段[tc1，tc2]：第一功率开关管Qm在t＝tc1时截止；由于iM(tc1)＞IM1ref，第五功率开关管Q1和第二功率开关管Qdis关闭，磁化电流iM通过第二二极管Dch流入Cs，以的速率降低；
第三阶段[tc2，tc3]：磁化电流iM下降到IMxref，使得Qi在t＝tc2时导通；电流ip以的速率减小，其中反射电压低于vCS，磁化电流iM以的较慢速率下降；通道1的iD1以的速率增加，在t＝tc3时达到峰值；
第四阶段[tc3，tc4]：第二二极管Dch在t＝tc3时断开；磁化电流iM通过理想变压器释放至通道1；当前的iD1以的速率下降；
第五阶段[tc4，tc5]：磁化电流iM在t＝tc4时下降到零，等待下一个周期的开始；
放电模式：
第一阶段[td0，td1]：在t＝tc0时第一功率开关管Qm导通，开关第五功率开关管Q1和第二功率开关管Qdis关闭，第一电感LM，第三电感L1k，电源Vrec和第一功率开关管Qm形成一个串联回路，从而有irec＝ip＝iM；随着电源Vrec的激励，磁化电流iM从零线性增加，在t＝tc1，irec的峰值为LM+L1k；
第二阶段[td1，td2]：第一功率开关管Qm在t＝td1时关闭；由于iM(td1)＜IMxref，第三功率开关管Qi和第二功率开关管Qdis同时导通；虽然第三功率开关管Qi导通，但后续Q1(Q2)截止，因此没有电流流过Qi；电压vCs通过变压器作用于第一电感LM；因此，磁化电流iM的值继续以的速率增加，存储在第三电感Llk中的能量通过第二二极管Dch循环至第一电容Cs，其电流ip的值以的速率减小；
第三阶段[td2，td3]：当第三电感Llk耗尽，第二二极管Dch在t＝td2时关闭，此时磁化电流iM的值继续以的速度增加；
第四阶段[td3，td4]：磁化电流iM的值增加到IMxref，在t＝td3时第二功率开关管Qdis截止，磁化电流iM的值放电至is，此时第一二极管D1导通，电流以的速率下降；
第五阶段[td4，td5]：磁化电流iM在t＝tc4时下降到零，等待下一个周期的开始。
图5显示了所需PFC功能的控制电路。通过该PFC控制器，vCs的直流分量在vCs_ref的固定基准直流电平上进行调节，以平衡所需的总输出直流功率。电压由陷波滤波器提取，以从接收到的vCs中去除2fl频率分量；阳vCs_ref的误差电压由PI控制器UC3526放大，该PI控制器的输出与内部锯齿波电压(引脚10)进行比较，产生驱动Qm所需的占空比，此时应确保PFC调节器足够慢，以便在无谐波PFC的线路周期内保持恒定的占空比。同时，时钟信号在引脚12处同时产生驱动信号Qm，并将其用于每个输出通道的独立电流模式控制。对于通道1的控制结构如图6所示，控制器1用参考电流Io1_ref调节SIDO的输出电流Io1，其输出IM1_ref用作iM编程的参考，得到的磁化电感电流iM由二阶低通滤波器滤除以除去高频噪声，由比较器TL3016与IM1_ref进行比较。此外，比较器的差分输出，即引脚7和8，被发送到用IC74AHCT构建的逻辑电路，可以从逻辑中生成两组信号信道，即来自信道1的Qdis1-Q1c和来自信道2的Qdis2-Q2c，它们通过如图7所示的时分多路复用逻辑功能进行编程。最后，Q1，Q2和Qdis的信号被发送到MOSFET晶体管驱动电路。

Claims (7)

1.一种融合PFC的单电感双输出变换器，其特征在于，包括EMI滤波单元、全桥整流单元、PFC电路和SIDO电路；
所述EMI滤波单元，用于低通滤波；
所述全桥整流单元，将二极管的单向导通性进行整流，将交流电转变为直流电；
所述PFC电路，用于抑制电流和电压之间的相位差造成的交换功率的损失；
所述SIDO电路，通过周期内分时复用同一个电感与变频控制策略，实现两路电压稳定输出的功能。
2.根据权利要求1所述的融合PFC的单电感双输出变换器，其特征在于，所述变换器的电路拓扑包括：
经EMI滤波单元和全桥整流单元等效出的电源Vrec；
PFC电路包括第一～三二极管D1、Dch、Ddis，第一～三功率开关管Qm、Qdis、Qi，第一、三电感LM、Llk，第一电容Cs，所述第一电感LM由双绕组耦合电感构成；
SIDO电路包括第四～六功率开关管d、Q1、Q2，第二电感L，第二～三电容C1、C2，第一～二电阻R1、R2。
3.根据权利要求2所述的融合PFC的单电感双输出变换器，其特征在于，所述第一二极管D1的阳极与电源Vrec正极相连，阴极与功率开关管Qm的漏极相连；第二二极管Dch的阴极与第一功率开关管Qm的源极、第一电感LM的初级侧的一端相连，阳极与第二功率开关管Qdis的源极、第一电容Cs的一端相连；第三二极管Ddis的阴极和第二功率开关管Qdis的漏极相连，阳极和第三功率开关管Qi的漏极、第一电感LM的次级侧的一端相连；第一功率开关管Qm的源极与第二二极管Dch的阳极、第三电感Llk的一端相连，漏极与第一二极管D1的阴极相连；第二功率开关管Qdis的源极与第二二极管Dch的阳极、第一电容Cs的一端相连，漏极与第三二极管Ddis的阴极相连；第三功率开关管Qi的源极与第二电感L的一端、第四功率开关管d的漏极相连，漏极与第三二极管Ddis的阳极、第一电感LM的次级侧的一端相连。
4.根据权利要求2或3所述的融合PFC的单电感双输出变换器，其特征在于，所述第四功率开关管d的源极与第一电感LM的次级侧的另一端、第一电感LM的初级侧的另一端、电源Vrec负极、第一电容Cs的另一端、地线相连，漏极与第三功率开关管Qi的源极、第二电感L的一端相连；第五功率开关管Q1的源极与闭环控制模块、第二电容C1的一端、第一电阻R1的一端相连，漏极与第二电阻L的另一端、闭环控制模块、第六功率开关管Q2的漏极相连；第六功率开关管Q2的源极与闭环控制模块、第三电容C2的一端、第二电阻R2的一端相连，漏极与与第二电阻L的另一端、闭环控制模块、第五功率开关管Q1的漏极相连；所述闭环控制模块通过A/D采样模块、数字控制器、PWM模块来控制占空比以控制开关导通。
5.根据权利要求4所述的融合PFC的单电感双输出变换器，其特征在于，所述第一电感LM的初级侧的一端与第三电感Llk的一端相连，初级侧另一端与第三功率开关管Qi的漏极、第三二极管Ddis的阳极、次级侧的另一端相连；第一电感LM次级侧的一端与第三二极管Ddis的阳极、第三功率开关管Qi的漏极相连，次级侧的另一端与第四功率开关管d的源极、电源Vrec负极、第一电容Cs的另一端、地线相连；
第二电感L的一端与第四功率开关管d的漏极、第三功率开关管Qi的源极相连，另一端与第五功率开关管Q1漏极、第六功率开关管Q2的漏极、闭环控制模块相连；第三电感Llk的一端与第一功率开关管Qm的源极相连，另一端与第一电感LM初级侧的一端相连；第一电容Cs的一端与第二功率开关管Qdis的源极、第二二极管Dch的阳极相连，另一端与第四功率开关管d的源极、第一电感LM次级侧的另一端、电源Vrec负极、地线相连；第二电容C1的一端与第五功率开关管Q1的源极、第一电阻R1的一端相连，另一端与地线相连；第三电容C2的一端与第六功率开关管Q2的源极、第二电阻R2的一端相连，另一端与地线相连；第一电阻R1的一端与第二电容C1的一端、第五功率开关管Q1的源极相连，另一端与地线相连；第二电阻R2的一端与第三电容C2的一端、第六功率开关管Q2的源极相连，另一端与地线相连。
6.一种融合PFC的单电感双输出变换器的工作方法，其特征在于，具体如下：
在开关周期开始之前，即t＝T1时，由于DCM操作，所有开关都关闭；
在t＝T1至t＝T2期间，第一功率开关管Qm导通，获取所需的输入功率；
当t＝T2时，第一功率开关管Qm关闭，此时，将磁化电流iM与通道1的参考电流IM1ref进行比较，若iM>IM1ref，则第二功率开关管Qdis和Qi保持关闭，通过第二二极管Dch给第一电容Cs充电，该转换器在该转换周期内工作在充电模式下；
当t＝T3时，磁化电流iM值减少至IM1ref，第五功率开关管Q1导通，直到此转换周期结束；在该周期内，第一电容CS停止充电，磁化电流iM将能量输送到通道1；否则，第二功率开关管Qdis和第五功率开关管Q1打开，转换器工作在放电模式下，存储电容器第一电容CS对第一电感LM充电，直到iM的值达到IM1ref，即在t＝T3时，第二功率开关管Qdis关闭，第五功率开关管Q1保持导通，直到该开关周期结束；
在t＝T3至t＝T4这一时间段内，第一电容CS停止放电，磁化电流iM将能量输送到通道1；
根据电流参考值IM1ref，磁化电流iM从t＝T3开始完全放电到输出都能够得到这些磁化电流能够处理N个输出要求；在稳定状态下，将由PFC控制调节，使和其中表示平均输入功率，Po_total表示总的输出功率值，Vm表示输入电压的大小，Dm表示驱动信号的占空比，LM表示第一电感的值，fs表示第一功率开关管Qm的开关频率，IMx-ref表示流经第一电感LM的电流参考值。
7.根据权利要求6所述的融合PFC的单电感双输出变换器的工作方法，其特征在于，包括以下工作状态：
将经过EMI滤波和全桥整流后的电压等效为Vrec，电流等效为irec，充电、放电模式工作状态分别为：
充电模式：
第一阶段[tc0，tc1]：在t＝tc0时第一功率开关管Qm导通，开关第五功率开关管Q1和第二功率开关管Qdis关闭，第一电感LM，第三电感Llk，电源Vrec和第一功率开关管Qm形成一个串联回路，从而有irec＝ip＝iM；随着电源Vrec的激励，磁化电流iM从零线性增加，在t＝tc1，irec的峰值为LM+Llk；
第二阶段[tc1，tc2]：第一功率开关管Qm在t＝tc1时截止；由于iM(tc1)>IM1ref，第五功率开关管Q1和第二功率开关管Qdis关闭，磁化电流iM通过第二二极管Dch流入Cs，以的速率降低；
第三阶段[tc2，tc3]：磁化电流iM下降到IMxref，使得Qi在t＝tc2时导通；电流ip以的速率减小，其中反射电压低于vCS，磁化电流iM以的较慢速率下降；通道1的iD1以的速率增加，在t＝tc3时达到峰值；
第四阶段[tc3，tc4]：第二二极管Dch在t＝tc3时断开；磁化电流iM通过理想变压器释放至通道1；当前的iD1以的速率下降；
第五阶段[tc4，tc5]：磁化电流iM在t＝tc4时下降到零，等待下一个周期的开始；
放电模式：
第一阶段[td0，td1]：在t＝tc0时第一功率开关管Qm导通，开关第五功率开关管Q1和第二功率开关管Qdis关闭，第一电感LM，第三电感Llk，电源Vrec和第一功率开关管Qm形成一个串联回路，从而有irec＝ip＝iM；随着电源Vrec的激励，磁化电流iM从零线性增加，在t＝tc1，irec的峰值为LM+Llk；
第二阶段[td1，td2]：第一功率开关管Qm在t＝td1时关闭；由于iM(td1)<IMxref，第三功率开关管Qi和第二功率开关管Qdis同时导通；虽然第三功率开关管Qi导通，但后续Q1(Q2)截止，因此没有电流流过Qi；电压vCs通过变压器作用于第一电感LM；因此，磁化电流iM的值继续以的速率增加，存储在第三电感Llk中的能量通过第二二极管Dch循环至第一电容Cs，其电流ip的值以的速率减小；
第三阶段[td2，td3]：当第三电感Llk耗尽，第二二极管Dch在t＝td2时关闭，此时磁化电流iM的值继续以的速度增加；
第四阶段[td3，td4]：磁化电流iM的值增加到IMxref，在t＝td3时第二功率开关管Qdis截止，磁化电流iM的值放电至iS，此时第一二极管D1导通，电流以的速率下降；
第五阶段[td4，td5]：磁化电流iM在t＝tc4时下降到零，等待下一个周期的开始。
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