基于全橋移相控制器UC3879的開關電源設計
加入技術交流群
全橋移相變換器通過改變功率開關控制策略，使其中一個功率管先關斷，一次繞組的另一端仍與地相連，這使得漏感、諧振電感和MOSFE T的輸出電容構成諧振網絡。這樣，一次繞組的開路端電壓振蕩到下管的母線端電位，然后下管MOSFET以ZVS(零電壓開關)方式開通。接著與一次繞組滯后端相連的MOSFET可以關斷，且滯后端振蕩到上管母線端電位，最后上管MOSFET開通。MOSFET的開通、關斷波形見圖3。本文引用地址：http://www.104case.com/article/177578.htm
由于MOSSFET管在關斷瞬間，一次繞組的兩端都有一個單端流過的負載電流，所以每個MOSFET都實現了ZVS開通、關斷，錯開了功率器件大電流和高電壓同時出現的硬開關狀態，抑制了MOSFET開通、關斷時產生的電壓尖峰，減少了開關損耗與干擾。
4 諧振電感設計原則
ZVS的實質就是：利用諧振過程對并聯電容充放電，讓某一橋臂電壓Ua或Ub快速升至電源電壓或降至零值，使同一橋臂即將開通管的并聯二極管導通，把該管兩端電壓迅速鉗在零位。而在主變壓器源端串接自我諧振電感Lr，可促使變換器滯后臂實現ZVS。
由于只有Lr參與諧振，如果諧振開始時Lr電流iLr較小，Lr儲能不夠，電容C的諧振電壓Uc的峰值就有可能達不到Uin，開關管的并聯二極管就不能導通，其對應的開關管就不能實現零電壓開通。為了使電容的諧振電壓峰值能夠達到Uin，電感的儲能必須足夠，在諧振開始時電感Lr的電流iLr(0)必須滿足：
這一不等式是設計諧振電感Lr的依據。
Lr取值較大可有效抑制原邊電流急劇變化引起的寄生振蕩，減小上沖或下沖的尖峰毛刺，降低開關損耗；但Lr過大又會延長占空比丟失時間，降低整機效率。Lr取值小些可縮短原邊電流在死區時間諧振過零的反向過程，在輸入電壓最低、輸出電流最大時仍能控制移相穩壓，提升電源效率；但Lr過小，雖使占空比丟失減小，但原邊電流上沖或下沖的尖峰毛刺會顯著增大，增大開關損耗，降低電源的可靠性。因此，在實際的設計過程中，在允許的范圍內要多做比較，不斷優化，以試驗數據為準。
5 結論
經設計、調試后，開關電源在環境實驗及常溫連續工作過程中輸出電壓穩定，動態響應較快，供電品質較高，滿足設計指標要求。
評論