您现在的位置:首页 > 基础知识基础知识

基于UC3875的全桥软开关直流电源设计方案

发布时间:2016-02-13 06:26:54  来源:大电流电感厂家   查看:

0 引言

PWM是英文“Pulse Width Modulation”的缩写,简称脉宽调制,是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术,广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。

本文介绍了一台采用移相谐振控制芯片UC3875作为控制核心设计,开关频率为70kHz、输出功率1.2kW、主电路为移相全桥ZVZCS PWM软开关模式的直流开关电源设计方案。并应用PSpice软件进行了仿真,实验结果与仿真结果基本符合。

1 系统设计主电路分析

在设计制作的1.2kW(480V/2.5A)的软开关电源中,其主电路为全桥变换器结构,四只开关管均为MOSFET(1000V/24A),采用移相ZVZCSPWM控制,即超前臂开关管实现ZVS、滞后臂开关管实现ZCS,电路结构简图如图1,VT1~VT4是全桥变换器的四只MOSFET开关管,VD1、VD2分别是超前臂开关管VT1、VT2的反并超快恢复二极管,C1、C2分别是为了实现VTl、VT2的ZVS设置的高频电容,VD3、VD4是反向电流阻断二极管,以实现滞后臂VT3、VT4的ZCS,Llk为变压器漏感,Cb为阻断电容,T为主变压器,副边由VD5~VD8构成的高频整流电路以及Lf、C3、C4等滤波器件组成。

其基本工作原理如下:

当开关管VT1、VT4或VT2、VT3同时导通时,电路工作情况与全桥变换器的硬开关工作模式情况一样,主变压器原边向负载提供能量。通过移相控制,在关断VT1时并不马上关断VT4,而是根据输出反馈信号决定的移相角,经过一定时间后再关断VT4,在关断VT1之前,由于VT1导通,其并联电容C1上电压等于VT1的导通压降,理想状况下其值为零,当关断VT1时刻,C1开始充电,由于电容电压不能突变,因此,VT1即是零电压关断。

由于变压器漏感L1k以及副边整流滤波电感的作用,一体成型电感VT1关断后,原边电流不能突变,继续给Cb充电,同时C2也通过原边放电,当C2电压降到零后,VD2自然导通,这时开通VT2,则VT2即是零电压开通。

当C1充满电、C2放电完毕后,由于VD2是导通的,此时加在变压器原边绕组和漏感上的电压为工字电感器阻断电容Cb两端电压,原边电流开始减小,但继续给Cb充电,直到原边电流为零,这时由于VD4的阻断作用,电容Cb不能通过VT2、VT4、VD4进行放电,Cb两端电压维持不变,这时流过VT4电流为零,关断VT4即是零电流关断。

关断VT4以后,经过预先设置的死区时间后开通VT3,由于电压器漏感的存在,原边电流不能突变,因此VT3即是零电流开通。

VT2、VT3同时导通后原边向负载提供能量,一定时间后关断VT2,由于C2的存在,VT2是零电压关断,如同前面分析,原边电流这时不能突变,C1经过VD3、VT3、Cb放电完毕后,VD1自然导通,此时开通VT1即是零电感器电路符号电压开通,由于VD3的阻断,原边电流降为零以后,关断VT3,则VT3即是零电流关断,经过预选设置好的死区时间延迟后开通VT4,由于变压器漏感及副边滤波电感的作用,原边电流不能突变,VT4即是零电流开通。

这种采用超快恢复二极管阻断原边反向电流方式的移相式ZVZCS PWM全桥变换器拓扑的理想工作波形如图2所示,其中Uab表示主电路图3中a、b两点之间的电压,ip为变压器T原边电流,Ucb为阻断电容Ub上的电压,Urect是副边整流后的电压。

2 UC3875的主控制回路设计

为了实现主回路开关管ZVZCS软开关,采用UC3875为其设计了PWM移相控制电路,如图3所示。考虑到所选MOSFET功率比较大对芯片的四个输出驱动信号进行了功率放大,再经高频脉冲变压器T1、T2隔离最后经过驱动电路驱动MOSFET开关管。

整个控制系统所有供电均用同一个15V直流电源,实验中设置开关频率为70kHz,死区时间设置为1.5μs,采用简单的电压控制模式,电源输出直流电压通过采样电路、光电隔离电路后形成控制信号,输入到UC3875误差放大器的EA一,控制UC电感厂家3875误差放大器的输出,从而控制芯片四个输出之间的移相角大小,使电源能够稳定工作,图中R6、C5接在EA一和E/AOUT之间构成PI控制。在本设计中把CS+端用作故障保护电路,当发生输出过压、输出过流、高频变原边过流、开关管过热等故障时,通过一定的转换电路,把故障信号转换为高于2.5V的电压接到CS+端平面变压器厂家 | 平面电感厂家

电感损耗,集肤效应与临近效应如图1,铜箔绕组与漆包线绕组的旁路磁通有差别,那么依据DOWELL模型计算绕组损耗的时候,漆包线的层数是不是按照铁芯柱方向计算层数,有没有大神解答一下!!









单片机入门设计:简单好玩的心率测量仪这个小东西简单而好玩,可以做为单片机入门的一个课业设计。将你的食指轻轻地放在传感器上,就能看到LED指示灯随着你的心跳而闪动,15秒钟以后,还能在数码管上显示你当前的心率。核心部分在传感器上,这里用的

总线技术在LED亮化工程中的应用摘 要: 针对LED在亮化工程应用中存在的扩展性差、图案编辑不灵活及周期长等问题, 设计了基于CAN 总线、RS485总线的由PC 上位机、通讯中继器和现场控制模块三层结构组成的LED控制系统。该系统

CopyRight2014
大电流电感 | 大功率电感 | 扁平线圈电感 注塑加工厂