基于UC3875的全橋軟開(kāi)關(guān)直流電源設計

2 基于UC3875的主控制回路設計

　　為了實(shí)現主回路開(kāi)關(guān)管ZVZCS軟開(kāi)關(guān)，采用UC3875為其設計了PWM移相控制電路，如圖3所示?？紤]到所選MOSFET功率比較大對芯片的四個(gè)輸出驅動(dòng)信號進(jìn)行了功率放大，再經(jīng)高頻脈沖變壓器T1、T2隔離最后經(jīng)過(guò)驅動(dòng)電路驅動(dòng)MOSFET開(kāi)關(guān)管。整個(gè)控制系統所有供電均用同一個(gè)15V直流電源，實(shí)驗中設置開(kāi)關(guān)頻率為70kHz，死區時(shí)間設置為1.5μs，采用簡(jiǎn)單的電壓控制模式，電源輸出直流電壓通過(guò)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(gè)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(fā)生輸出過(guò)壓、輸出過(guò)流、高頻變原邊過(guò)流、開(kāi)關(guān)管過(guò)熱等故障時(shí)，通過(guò)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(gè)輸出驅動(dòng)信號全為低電平，對電路實(shí)現保護。

　　圖4是開(kāi)關(guān)管的驅動(dòng)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(jīng)過(guò)放大電路、隔離電路和驅動(dòng)電路后形成+12V／一5V的雙極性驅動(dòng)脈沖，保證開(kāi)關(guān)管的穩定開(kāi)通和關(guān)斷。

3 仿真與實(shí)驗結果分析

　　PSpice是一款功能強大的電路分析軟件，對開(kāi)關(guān)頻率70kHz的ZVZCS軟開(kāi)關(guān)電源的仿真是在PSpice9.1平臺上進(jìn)行的。

　　實(shí)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(shí)間在100ns以?xún)?，滿(mǎn)足70kHz開(kāi)關(guān)頻率的要求。開(kāi)關(guān)管MOSFET采用IXYS公司的IXFK24N100開(kāi)關(guān)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(shí)間約250ns。

　　圖5是超前橋臂開(kāi)關(guān)管驅動(dòng)電壓與管壓降波形圖，（a）為仿真波形、（b）為實(shí)驗波形，可見(jiàn)超前臂開(kāi)關(guān)管完全實(shí)現了ZVS開(kāi)通，VT1、VT2關(guān)斷時(shí)是依賴(lài)其自身很小的結電容來(lái)實(shí)現的，從圖中可以看出，關(guān)斷時(shí)也基本實(shí)現了ZVS關(guān)斷。