多路输出电源模块设计方案，超宽输入电压，小体积，高效率，平面变压器。
最近在实验室折腾一款工业级多路输出电源模块，客户要求能在18V到380V直流输入范围内稳定工作，输出三组隔离电压还要塞进香烟盒大小的外壳里。接到需求时我盯着示波器发了半小时呆——这电压跨度都赶上过山车了，常规方案怕是得当场扑街。
先解决超宽电压输入的难题。传统反激拓扑在400%输入范围下效率直接跳水，果断改用双管正激+LLC谐振复合架构。上个月刚啃完的STM32G4系列派上用场了，用它的HRTIM定时器实现自适应频率切换：
// 输入电压检测处理 void update_switching_freq(uint32_t vin) { if(vin < 100) { LL_HRTIM_SetCounterUpdate(HRTIM1, LL_HRTIM_TIMER_A, 130000); // 130kHz } else { LL_HRTIM_SetCounterUpdate(HRTIM1, LL_HRTIM_TIMER_A, 75000); // 75kHz } }这段代码让系统在低压段跑高频提升功率传输，高压段降频减少开关损耗。实测发现切换阈值设在100V时整体效率最优，避免了频段突变导致的震荡。
平面变压器是小型化的胜负手。用六层PCB堆叠代替传统磁芯，随手画的绕组结构让隔壁老王直呼内行：
PCB_LAYER 1: -----[Primary]----- PCB_LAYER 2: ################### (Shield) PCB_LAYER 3: -[Secondary5V]----- PCB_LAYER 4: -[Secondary12V]---- PCB_LAYER 5: -[Secondary24V]---- PCB_LAYER 6: ################### (Shield)每层铜厚2oz，3D结构让漏感控制在0.8μH以内。磁芯直接选用EPCOS的平面E型铁氧体，装配时用高温胶水把PCB粘在磁芯中间，比传统绕线体积缩小60%不说，还能扛住150℃高温。
多路输出电源模块设计方案，超宽输入电压，小体积，高效率，平面变压器。
多路输出最头疼的交叉调整率问题，这次祭出了动态负载补偿算法。主控实时监测各路电流，通过调整PWM占空比补偿电压波动：
def cross_regulation_compensate(): v5 = read_voltage(5V_OUT) i12 = read_current(12V_OUT) if abs(v5 - 5.0) > 0.2: adjust_duty(12V_CH, 0.02 * (5.0 - v5)) if i12 > 2.0: compensate_24v = (i12 - 2.0) * 0.15 set_voltage(24V_OUT, 24 + compensate_24v)这套骚操作把12V满载时的5V波动压到了±3%以内，比加磁放大电路省了俩TL431的钱。
折腾了两周打样验证，整机效率峰值冲到94.7%。满载老化时摸了摸外壳，温度比前女友的手还凉快——看来平面变压器的涡流损耗控制奏效了。最后装机测试差点翻车，发现380V输入时EMI余量不足，赶紧在整流管上并了个100pF的安规电容才过关。
这项目让我明白，电源设计就像谈恋爱，既要面面俱到又要懂得取舍。下次再遇到变态需求，或许可以试试GaN器件，不过那又是另一个烧钱的故事了...
