基于UC3875的全橋軟開關直流電源設計

2 基于UC3875的主控制回路設計

　　為了實現主回路開關管ZVZCS軟開關，采用UC3875為其設計了PWM移相控制電路，如圖3所示。考慮到所選MOSFET功率比較大對芯片的四個輸出驅動信號進行了功率放大，再經高頻脈沖變壓器T1、T2隔離最后經過驅動電路驅動MOSFET開關管。整個控制系統所有供電均用同一個15V直流電源，實驗中設置開關頻率為70kHz，死區時間設置為1.5μs，采用簡單的電壓控制模式，電源輸出直流電壓通過采樣電路、光電隔離電路后形成控制信號，輸入到UC3875誤差放大器的EA一，控制UC3875誤差放大器的輸出，從而控制芯片四個輸出之間的移相角大小，使電源能夠穩定工作，圖中R6、C5接在EA一和E／AOUT之間構成PI控制。在本設計中把CS+端用作故障保護電路，當發生輸出過壓、輸出過流、高頻變原邊過流、開關管過熱等故障時，通過一定的轉換電路，把故障信號轉換為高于2.5V的電壓接到CS+端，使UC3875四個輸出驅動信號全為低電平，對電路實現保護。

　　圖4是開關管的驅動電路。隔離變壓器的設計采用AP法、變比為l：1.3的三繞組變壓器。UC3875輸出的單極性脈沖經過放大電路、隔離電路和驅動電路后形成+12V／一5V的雙極性驅動脈沖，保證開關管的穩定開通和關斷。

3 仿真與實驗結果分析

　　PSpice是一款功能強大的電路分析軟件，對開關頻率70kHz的ZVZCS軟開關電源的仿真是在PSpice9.1平臺上進行的。

　　實驗樣機的主回路結構采用圖1所示的電路拓撲，阻斷二極管采用超快恢復大功率二極管RHRG30120，其反向恢復時間在100ns以內，滿足70kHz開關頻率的要求。開關管MOSFET采用IXYS公司的IXFK24N100開關管，這種型號MOS管自身反并有超快恢復二極管，其反向恢復時間約250ns。

　　圖5是超前橋臂開關管驅動電壓與管壓降波形圖，（a）為仿真波形、（b）為實驗波形，可見超前臂開關管完全實現了ZVS開通，VT1、VT2關斷時是依賴其自身很小的結電容來實現的，從圖中可以看出，關斷時也基本實現了ZVS關斷。