内容发布更新时间 : 2024/11/19 21:20:54星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
UCC28950移相全桥设计指南
一,拓扑结构及工作原理 (1) 主电路拓扑
本设计采用ZVZCS PWM移相全桥变换器,采用增加辅助电路的方法复位变压器原边电流,实现了超前桥臂的零电压开关(ZVS)和滞后桥臂的零电流开关(ZCS)。电路拓扑如图3.6所示。
图3.6 全桥ZVZCS电路拓扑
当
S1、S4导通时,电源对变压器初级绕组正向充电,将能量提供给负载,同时,输出端钳位电容Cc充电。当关断S1时,电源对C1Lk和输出滤波电感
充电,C2通过变压器初级绕组放电。由于C1的存在,S1为零电压关断,此时变压器漏感Lo串联,共同提供能量,由于
S2的零电压开通提供条
两边电流不能突变,
Cc的存在使得变压器副边电压下降速度比原边慢,导致电位差并产生感应电动势作用于Lk件。当Cc放电完全后,整流二极管全部导通续流,在续流期间原边电流已复位,此时关段所以
,加速了C2的放电,为
S4,开通S3,由于漏感LkS4为零电流关断,S3为零电流开通。
(2) 主电路工作过程分析[7]
半个周期内将全桥变换器的工作状态分为8种模式。 ① 模式1
图1 模式1主电路简化图及等效电路图
② 模式2
图2 模式2简化电路图
③ 模式3
图3模式3简化电路图
④ 模式4
图4模式4主电路简化图及等效电路图
⑤ 模式5
图5模式5 主电路简化图及等效电路图
⑥ 模式6
图6 模式6主电路简化图及等效电路图
⑦ 模式7
图7模式7主电路简化电路图
⑧ 模式8
图8 模式8主电路简化电路图
二,关键问题
1:滞后臂较难实现ZVS
原因:滞后臂谐振的时候,次级绕组短路被钳位,所以副边电感无法反射到原边参加谐振,导致谐振的能量只能由谐振电感提供,如果能量不够,就会出现无法将滞后臂管子并联的谐振电容电压谐振到0V.
解决方法:
①、增大励磁电流。但会增大器件与变压器损耗。 ②、增大谐振电感。但会造成副边占空比丢失更严重。 ③、增加辅助谐振网络。但会增加成本与体积。 2,副边占空比的丢失
原因: 移相全桥的原边电流存在着一个剧烈的换流过程,此时原边电流不足以提供副边的负载电流,因此副边电感就会导通另一个二极管续流,即副边处于近似短路状态;
Dloss与谐振电感量大小以及负载RL大小成正比,与输入电压大小成反比。 解决方法:
①、减少原副边的匝比。但会造成次级整流管的耐压增大的后果。