移相全橋DC／DC變換器雙閉環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘要：提出移相全橋DC／DC變換器閉環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，基于PWM控制器件UCC3895設(shè)計(jì)一個(gè)雙閉環(huán)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用電壓外環(huán)和電流內(nèi)環(huán)的控制方式，在電壓環(huán)中引入雙零點(diǎn)、雙極點(diǎn)的PI補(bǔ)償，電流環(huán)中引入斜坡補(bǔ)償，結(jié)合實(shí)應(yīng)用對(duì)閉環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試，結(jié)果表明所設(shè)計(jì)的閉環(huán)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，穩(wěn)定性好。
關(guān)鍵詞：移相全橋；DC／DC變換器；UCC3895：閉環(huán)系統(tǒng)

隨著我國(guó)電源行業(yè)的發(fā)展，在中大功率應(yīng)用場(chǎng)合，采用PWM控制技術(shù)的移相全橋DC／DC變換器越來(lái)越受到人們的關(guān)注，隨著PWM控制技術(shù)逐漸向高頻化方向發(fā)展，全球各大集成電路生產(chǎn)商競(jìng)相研制出各種新型的PWM控制器件，其中TI公司推出的UCC3895是一款具有代表性的移相全橋控制器件。該器件既可以工作于電流模式也可以工作于電壓模式，又可以為諧振零電壓開關(guān)提供高頻、高效的解決方案，具有廣闊的應(yīng)用前景。這里基于UCC3895設(shè)計(jì)了移相全橋DC／DC變換器的雙閉環(huán)控制系統(tǒng)，并結(jié)合實(shí)際應(yīng)用對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試。

1 移相全橋DC／DC變換器閉環(huán)系統(tǒng)工作原理
移相全橋DC／DC變換器閉環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖l所示。

直流輸入電壓經(jīng)過全橋逆變、高頻變壓器降壓、輸出側(cè)整流濾波得到所需的直流電壓。四路PWM波配置為兩組，PWMl、PWM2為一組，用來(lái)控制全橋逆變模塊的超前臂；PWM3、PWM4為另一組，控制滯后臂。PWMl與PWM2互補(bǔ)，PWM3與PWM4互補(bǔ)，可通過UCC3895設(shè)置合適的死區(qū)時(shí)間。該閉環(huán)控制電路采用峰值電流模式，外環(huán)電壓調(diào)節(jié)器的輸出作為電流內(nèi)環(huán)的基準(zhǔn)，在電流環(huán)中對(duì)采樣的電流進(jìn)行斜坡補(bǔ)償，以保證占空比大于50％的時(shí)候，系統(tǒng)仍能穩(wěn)定工作。電流環(huán)的輸出作為調(diào)制信號(hào)，通過脈寬調(diào)制電路、移相電路、隔離驅(qū)動(dòng)電路實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的閉環(huán)控制。