摘要：介绍移相全桥ZVS变换器的原理，并用UC3875控制器研制成功3kW移相全桥零电压高频通信开关电源。

    关键词：移相全桥  零电流开关  零电压开关  准谐振

1 引言

    传统的全桥PWM变换器适用于输出低电压(例如5V)、大功率(例如1kW)的情况，以及电源电压和负载电流变化大的场合。其特点是开关频率固定，便于控制。为了提高变换器的功率密度，减少单位输出功率的体积和重量，需要将开关频率提高到1MHz级水平。为避免开关过程中的损耗随频率增加而急剧上升，在移相控制技术的基础上，利用功率MOS管的输出电容和输出变压器的漏电感作为谐振元件，使全桥PWM变换器四个开关管依次在零电压下导通，实现恒频软开关，这种技术称为ZVS零电压准谐振技术。由于减少了开关过程损耗，可保证整个变换器总体效率达90％以上，我们以Unitrode公司UC3875为控制芯片研制了零电压准谐振高频开关电源样机。本文就研制过程，研制中出现的问题及其改进进行论述。

2 准谐振开关电源的组成

    ZVS准谐振高频开关电源是一个完整的闭环系统，它包括主电路、控制电路及CPU通讯和保护电路，如图1所示。

    从图1可以看出准谐振开关电源的组成与传统PWM开关电源的结构极其相似，不同的是它在DC/DC变换电路中采用了软开关技术，即准谐振变换器（QRC）。它是在PWM型开关变换器基础上适当地加上谐振电感和谐振电容而形成的，由于运行中，工作在谐振状态的时间只占开关周期的一部分，其余时间都是运行在非谐振状态，所以称为“准谐振”变换器。准揩振变换器又分为两种，一种是零电流开关（ZCS）,一种是零电压开关（ZVS），零电流开关准谐振变换器的特点是保证运行中的开关管在断开信号到来之前，管中电流下降到零。零电压开关准谐振的特点是保证运行中的开关管在开通信号到来之前，管子两端的电压已经下降到零。

3 零电压准谐振变换器的工作原理

    全桥零电压准谐振变换器的主电路如图2所示。Uin为PFC电路输出的直流电压(400V)，S1～S4为功率开关管，其体二极管为D1～D4，图中未画出其体电容C1～C4，Lr为变压器T1初级串联谐振电感，（包括变压器的漏感），C为防止变压器因偏磁而饱和的隔直电容，T2为电流互感器，用于检测。当变换器过流时，保护电路切断驱动信号，保护功率器件。变压器次级电压经过D5、D6整流和输出LC滤波器给负载供电。图3给出了变压器初级电压UP、次级电压US和初级电流ip的波形图。ZVS变换器一周期内可分为六个运行模式，如表1所示。图3中设t<t0时，变换器工作状态为S1和S4导通。

表1 ZVS变换器一周期内运行模式

时间间隔	t0～t1	t1～t2	t2～t3～t4	t4～t5	t5～t6	t6～t7
导通管序号	D3 S1	D2 D3 S1	S2 S3	S2 D4	D1 D4 S2	摘要：介绍移相全桥ZVS变换器的原理，并用UC3875控制器研制成功3kW移相全桥零电压高频通信开关电源。     关键词：移相全桥  零电流开关  零电压开关  准谐振 1 引言     传统的全桥PWM变换器适用于输出低电压(例如5V)、大功率(例如1kW)的情况，以及电源电压和负载电流变化大的场合。其特点是开关频率固定，便于控制。为了提高变换器的功率密度，减少单位输出功率的体积和重量，需要将开关频率提高到1MHz级水平。为避免开关过程中的损耗随频率增加而急剧上升，在移相控制技术的基础上，利用功率MOS管的输出电容和输出变压器的漏电感作为谐振元件，使全桥PWM变换器四个开关管依次在零电压下导通，实现恒频软开关，这种技术称为ZVS零电压准谐振技术。由于减少了开关过程损耗，可保证整个变换器总体效率达90％以上，我们以Unitrode公司UC3875为控制芯片研制了零电压准谐振高频开关电源样机。本文就研制过程，研制中出现的问题及其改进进行论述。 2 准谐振开关电源的组成     ZVS准谐振高频开关电源是一个完整的闭环系统，它包括主电路、控制电路及CPU通讯和保护电路，如图1所示。     从图1可以看出准谐振开关电源的组成与传统PWM开关电源的结构极其相似，不同的是它在DC/DC变换电路中采用了软开关技术，即准谐振变换器（QRC）。它是在PWM型开关变换器基础上适当地加上谐振电感和谐振电容而形成的，由于运行中，工作在谐振状态的时间只占开关周期的一部分，其余时间都是运行在非谐振状态，所以称为“准谐振”变换器。准揩振变换器又分为两种，一种是零电流开关（ZCS）,一种是零电压开关（ZVS），零电流开关准谐振变换器的特点是保证运行中的开关管在断开信号到来之前，管中电流下降到零。零电压开关准谐振的特点是保证运行中的开关管在开通信号到来之前，管子两端的电压已经下降到零。 3 零电压准谐振变换器的工作原理     全桥零电压准谐振变换器的主电路如图2所示。Uin为PFC电路输出的直流电压(400V)，S1～S4为功率开关管，其体二极管为D1～D4，图中未画出其体电容C1～C4，Lr为变压器T1初级串联谐振电感，（包括变压器的漏感），C为防止变压器因偏磁而饱和的隔直电容，T2为电流互感器，用于检测。当变换器过流时，保护电路切断驱动信号，保护功率器件。变压器次级电压经过D5、D6整流和输出LC滤波器给负载供电。图3给出了变压器初级电压UP、次级电压US和初级电流ip的波形图。ZVS变换器一周期内可分为六个运行模式，如表1所示。图3中设t<t0时，变换器工作状态为S1和S4导通。 表1 ZVS变换器一周期内运行模式 时间间隔 t0～t1 t1～t2 t2～t3～t4 t4～t5 t5～t6 t6～t7 导通管序号 D3 S1 D2 D3 S1 S2 S3 S2 D4 D1 D4 S2 --> 上一篇：能有效简化电源设计的高压谐振控制器L6598 上一篇：微电脑控制无触点补偿式电力稳压器 相关技术资料 5-23​TLC（Triple Level Cell）4D NAND闪存应用 5-23​视频生成模型Veo 3+ Flow应用参数设计 5-23​扩散语言模型Gemini Diffusion解读 5-23​氮化炮（GAN）智能功率模块（IPMS）探究 5-23​集成照片传感器和被动过滤器系列详解 5-2318输出网络同步器与JESD204B/C产品详情 5-22​双核 STM32H747 MCU芯片应用探究 5-22​第七代酷睿处理器​系列新技术介绍 5-22新一代骁龙 8 旗舰处理器应用详解 5-22​数据中心芯片AI 100​际应用场景分析 5-22​首款Arm架构服务器芯片Centriq 2400 5-2212英寸碳化硅衬底激光剥离自动化解决方案 相关IC型号 热门点击 IXCP系列高压恒流源及其应用 高声强度超声波管道清洗机与高频大电流可靠性监 三端单片开关电源TOP412/414的原理与 新型XEFT基准电压源ADR290/291/ 3000W高频高效全桥软开关电源选用的低通态 常用公式定律 LM2575系列开关稳压集成电路及其应用 通用电压监视器MC34161、MC33161 采用智能电源IC的非隔离脱机应用低成本电源 开关死区对SPWM逆变器输出电压波形的影响   推荐技术资料 Seeed Studio     Seeed Studio绐我们的印象总是和绘画脱离不了... [详细] ​TLC（Triple Leve ​视频生成模型Veo 3+ Fl ​扩散语言模型Gemini Di ​氮化炮（GAN）智能功率模块（ ​集成照片传感器和被动过滤器系列 18输出网络同步器与JESD204B/C产品 多媒体协处理器SM501在嵌入式系统中的应用 基于IEEE802.11b的EPA温度变送器 QUICCEngine新引擎推动IP网络革新 SoC面世八年后的产业机遇 MPC8xx系列处理器的嵌入式系统电源设计 dsPIC及其在交流变频调速中的应用研究 版权所有:51dzw.COM 深圳服务热线：13692101218  13751165337 粤ICP备09112631号-6(miitbeian.gov.cn) 公网安备44030402000607 深圳市碧威特网络技术有限公司 付款方式 把51电子网设为首页      把51电子网加入收藏夹      给51电子网投诉建议 关于我们| 会员收费标准| 广告服务| 招贤纳士| 付款方式| 友情链接| 网站地图| 联系我们| 免责声明| 库存上载：service@51dzw.com 　　 版权所有:51dzw.COM 粤ICP备09112631号-6(miitbeian.gov.cn) 服务热线(深圳)：13751165337 13692101218 传真：0755-83035052 投诉电话:0755-83030533  复制成功！