以移相全橋?yàn)橹麟娐返能涢_(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)

　　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(kāi)關(guān)頻率70kHz的ZVZCS軟開(kāi)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?a target="_blank">二極管采用超快恢復(fù)大功率二極管RHRG30120，其反向恢復(fù)時(shí)間在100ns以?xún)?nèi)，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(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(kāi)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(jiàn)超前臂開(kāi)關(guān)管完全實(shí)現(xiàn)了ZVS開(kāi)通，VT1、VT2關(guān)斷時(shí)是依賴(lài)其自身很小的結(jié)電容來(lái)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。

　　圖5超前橋臂開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)電壓與管壓降波形圖

　　圖6是滯后橋臂開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)電壓與電流波形圖，（a）為仿真波形、（b）為實(shí)驗(yàn)波形;

　　圖7是滯后橋臂開(kāi)關(guān)管管壓降與電流波形圖，（a）為仿真波形、（b）為實(shí)驗(yàn)波形。

　　從圖6、圖7可以看出滯后臂開(kāi)關(guān)管VT3、VT4很好地實(shí)現(xiàn)了ZCS關(guān)斷，關(guān)斷時(shí)開(kāi)關(guān)管電流已經(jīng)為零。滯后臂開(kāi)關(guān)管完全開(kāi)通之前，開(kāi)關(guān)管電流也幾乎為零，基本實(shí)現(xiàn)了ZCS開(kāi)通。而且滯后橋臂開(kāi)關(guān)管VT3、VT4可以在很大負(fù)載范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)ZCS開(kāi)關(guān)。

　　圖8是兩橋臂中點(diǎn)之間的電壓Uab的波形圖，（a）為仿真波形、（b）為實(shí)驗(yàn)波形。

　　圖9是阻斷電容Cb上的電壓U曲波形，（a）為仿真波形、（b）為實(shí)驗(yàn)波形。

　　從上圖可以看出，由于有Ucb的存在，Uab不是一個(gè)方波。當(dāng)Uab=0時(shí)，阻斷電容Cb上的電壓Ucb使原邊電流ip逐漸減小到零，由于阻斷二極管的阻斷作用，ip不能反向流動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了滯后橋臂的ZCS開(kāi)關(guān)。

　　綜上所述，我們能夠發(fā)現(xiàn)，采用UC3875作為核心控制器件的好處是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠。并且主電路的開(kāi)關(guān)管全部實(shí)現(xiàn)了軟開(kāi)關(guān)，同時(shí)還避免了ZVS以及ZCS模式當(dāng)中常見(jiàn)的一些錯(cuò)誤。能夠顯著的減少在開(kāi)關(guān)過(guò)程當(dāng)中開(kāi)關(guān)管發(fā)生的損耗，進(jìn)而提高開(kāi)關(guān)頻率，減少電源的體積并減輕重量。