全桥变换器结构 软开关移相电源设计
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全桥变换器是开关电源的基础拓扑结构之一,其作用不言而喻,小编在本文将要分享的这款设计就是采用全桥变换器结构,MOSFET作为开关管来使用,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,VD3、VD4是反向电流阻断二极管,用来实现滞后臂 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。
图1
电路原理: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,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。