寬范圍輸入FB-ZVZCS-PWM變換器的研究.pdf

1、開關(guān)電源在人類的生活中越來越普及，而全橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)因其開關(guān)管電壓電流應(yīng)力均相對(duì)較小在大功率開關(guān)電源中有廣泛的應(yīng)用。盡管該電路的發(fā)展已經(jīng)比較成熟，但仍存在一些缺陷，如最大占空比受限、輕載時(shí)軟開關(guān)實(shí)現(xiàn)困難，這就導(dǎo)致其輸入電壓的范圍受到限制。因此，針對(duì)全橋變換器輸入電壓范圍受限的缺點(diǎn)進(jìn)行了較深入的研究，在一定程度上擴(kuò)大了變換器的輸入電壓范圍，具有一定的理論意義和實(shí)用價(jià)值。
　　選擇利用變壓器原邊串聯(lián)飽和電感和阻斷電容實(shí)現(xiàn)開關(guān)管軟開關(guān)的移相

2、全橋變換器作為研究對(duì)象，控制方式采用平均電流型控制。通過對(duì)其工作原理的深入分析，得出了該變換器工作于恒流輸入模式時(shí)的占空比丟失時(shí)間相對(duì)于其工作于恒壓輸出模式時(shí)的占空比丟失時(shí)間更小的結(jié)論，而這種現(xiàn)象從實(shí)質(zhì)上說是因?yàn)閮煞N工作方式下變換器的運(yùn)行功率不同所導(dǎo)致的。
　　數(shù)字電源是未來開關(guān)電源的發(fā)展趨勢(shì)，在仔細(xì)分析了DSP2812在移相全橋變換器中的應(yīng)用后，提出了兩種產(chǎn)生移相全橋驅(qū)動(dòng)波形的思想：一種是通過改變通用定時(shí)器的計(jì)數(shù)值來控制移相角；

3、另一種是通過改變 EV模塊中比較單元的比較值控制移相角。同時(shí)，對(duì)傳統(tǒng)數(shù)字PI調(diào)節(jié)算法進(jìn)行了適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)，使調(diào)節(jié)器的計(jì)算時(shí)間更快，電源的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能得到一定提高。
　　移相全橋變換器在高壓輸入、輕載工作時(shí)超前臂開關(guān)管難以實(shí)現(xiàn)零電壓開通，限制了變換器的最高輸入電壓；而變換器在低壓輸入、重載工作時(shí)，滯后臂開關(guān)管難以實(shí)現(xiàn)零電流關(guān)斷，限制了變換器的最低輸入電壓。在深入研究后發(fā)現(xiàn)在變換器參數(shù)設(shè)定以后，限制變換器輸入電壓范圍的因素主要有兩個(gè)：其一

4、是由于常規(guī)的移相控制芯片死區(qū)時(shí)間一般是固定的，導(dǎo)致了不能兼顧高壓輸入輕載工作和低壓輸入重載工作兩種狀態(tài)；其二是飽和電感的大小不能兼顧高壓輸入重載工作和低壓輸入重載工作兩種狀態(tài)。針對(duì)這種情況，提出了兩種擴(kuò)大變換器輸入電壓范圍的方案，其一利用DSP控制的靈活性，對(duì)超前臂開關(guān)管的死區(qū)時(shí)間進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)的方案；其二是利用DSP強(qiáng)大的計(jì)算能力，通過適當(dāng)?shù)耐饧与娐穼?duì)控制飽和電感的磁化時(shí)間進(jìn)行控制的方案。
　　設(shè)計(jì)了一臺(tái)最大功率為10.5kW的試