基于UC3875的全橋軟開關(guān)直流電源設(shè)計(jì)

2 基于UC3875的主控制回路設(shè)計(jì)

　　為了實(shí)現(xiàn)主回路開關(guān)管ZVZCS軟開關(guān)，采用UC3875為其設(shè)計(jì)了PWM移相控制電路，如圖3所示。考慮到所選MOSFET功率比較大對(duì)芯片的四個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)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)過驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)MOSFET開關(guān)管。整個(gè)控制系統(tǒng)所有供電均用同一個(gè)15V直流電源，實(shí)驗(yàn)中設(shè)置開關(guān)頻率為70kHz，死區(qū)時(shí)間設(shè)置為1.5μs，采用簡單的電壓控制模式，電源輸出直流電壓通過采樣電路、光電隔離電路后形成控制信號(hào)，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(wěn)定工作，圖中R6、C5接在EA一和E／AOUT之間構(gòu)成PI控制。在本設(shè)計(jì)中把CS+端用作故障保護(hù)電路，當(dāng)發(fā)生輸出過壓、輸出過流、高頻變?cè)呥^流、開關(guān)管過熱等故障時(shí)，通過一定的轉(zhuǎn)換電路，把故障信號(hào)轉(zhuǎn)換為高于2.5V的電壓接到CS+端，使UC3875四個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)全為低電平，對(duì)電路實(shí)現(xiàn)保護(hù)。

　　圖4是開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)電路。隔離變壓器的設(shè)計(jì)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)過放大電路、隔離電路和驅(qū)動(dòng)電路后形成+12V／一5V的雙極性驅(qū)動(dòng)脈沖，保證開關(guān)管的穩(wěn)定開通和關(guān)斷。

3 仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

　　PSpice是一款功能強(qiáng)大的電路分析軟件，對(duì)開關(guān)頻率70kHz的ZVZCS軟開關(guān)電源的仿真是在PSpice9.1平臺(tái)上進(jìn)行的。

　　實(shí)驗(yàn)樣機(jī)的主回路結(jié)構(gòu)采用圖1所示的電路拓?fù)洌钄喽O管采用超快恢復(fù)大功率二極管RHRG30120，其反向恢復(fù)時(shí)間在100ns以內(nèi)，滿足70kHz開關(guān)頻率的要求。開關(guān)管MOSFET采用IXYS公司的IXFK24N100開關(guān)管，這種型號(hào)MOS管自身反并有超快恢復(fù)二極管，其反向恢復(fù)時(shí)間約250ns。

　　圖5是超前橋臂開關(guān)管驅(qū)動(dòng)電壓與管壓降波形圖，（a）為仿真波形、（b）為實(shí)驗(yàn)波形，可見超前臂開關(guān)管完全實(shí)現(xiàn)了ZVS開通，VT1、VT2關(guān)斷時(shí)是依賴其自身很小的結(jié)電容來實(shí)現(xiàn)的，從圖中可以看出，關(guān)斷時(shí)也基本實(shí)現(xiàn)了ZVS關(guān)斷。