电流模式控制移相全桥零电压软开关(zvs)dcdc功率变换器

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1、.电流模式控制移相全桥零电压软开关(ZVS)DC/DC功率变换器北方交通大学电气工程学院朱俊星华伟摘要：本文介绍一种新型的高频DC/DC开关功率变换器，它采用电流模式移相PWM控制，在较大的负载范围内实现了开关器件的零电压软开关(ZVS)，并给出了仿真主电路和主要波形。　　关键词：DC-DC变换器；电流模式控制；移相PWM控制；零电压软开关(ZVS)；倍流整流器(CDR)引言　　随着计算机与通信技术的飞速发展，作为配套设备的开关电源也获得了长足进步，并随着新器件、新理论、新电磁材料和变换技术以及各种辅助设计分析软件的不断问世，开关电源的性能不断提高。本文

2、介绍一种新型的高频DC/DC开关变换器，并成功地应用在军用充电机上。DC/DC变换器主电路　　改进型移相全桥ZVSDC/DC变换器主电路结构和各点波形对照如图1、图2所示由于电路工作状态在一个周期内可以分为两个完全一样的过程，所以以下仅仅分析半个周期的情况，而这半个周期又可分为以下三种开关模态。　　●...开关模态1，t0

3、2=LS)，此时有等式（1）成立。　　　　　　　　　　　　　　(1)　　　　　　　　　　　　(2)　　Ip(t)=aI1(t)　　　　　　　　　　　(3)　　当Q4关断时该模态过程结束。　　●开关模态2，t1

4、，IP1为t1时刻变压器原边流过电流。当D3导通后，变压器副边两个二极管DS1和DS2同时导通，电路工作在续流状态。此时等效电路如图4所示。　　　　　　　　　　　　此时有如下电路方程成立。　　　　　　　　　　(5)　　　　　　　　　　(6)　　(7)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(8)rt=rmosfet+rxfmr　　　　　　　　　　　　　　　　(9)　　其中D为脉冲占空比，fS为电路工作频率，L’ik为主边变压器漏感(或与外接电感的串联值)，rt是变压器原边等效电阻，τ是原边等效电流衰减时间常数，Vfp是反并联二极管导通压降。　　●开

5、关模态3，t2

6、相同。由此可以得到负载端输出电压，注意它与一般的全波整流电路之间的1/2倍的关系。　　(13)　　由工作原理可以得到如下结论。　　●超前臂开关管和滞后臂开关管的ZVS都利用了次级输出滤波电感的能量来实现，因此串联在原边的电感值可以大大减小，甚至可以不需要串联电感，只用变压器的原边漏感。　　●软开关实现时能量由副边电感和原边电感共同提供，因此可以在较宽的负载范围内实现ZVS。　　●超前臂开关管和滞后臂开关管实现软开关ZVS的条件没有基本型电路苛刻，并且由于副边电感的影响，它们之间的软开关实现条件的差异较之基本型电路大大减小。变换器控制电路设计　　该控制系统

7、通过采集原边母线电流、副边侧输出电压来构成电流内环和电压外环两个控制闭环，原理框图如图6所示。UCC3895是美国TI公司生产的一种高性能电流/电压移相PWM控制器，是UC3875(79)的改进型，适合于移相全桥电路，同时配合零电压开关工作以实现在高频时的局部软开关性能，除了具有UC3875(79)的功能外，最大的改进是增加了自适应死区设置，以适应负载变化时不同的准谐振软开关要求，BCDMOS工艺使得芯片的功耗更小，工作频率更高。...　　从图6所示的原理框图可以看出，原边母线电流通过电流互感器隔离采集得到，该信号再通过滤波以及斜坡补偿电路后得到电流控制

8、信号，而输出电压信号经过TL431调节后经过光耦隔离，再与设定电压参考值比较得到