UCC28950移相全橋設計指南

UCC28950移相全橋設計指南UCC28950移相全橋設計指南編輯整理：敬重的讀者朋友們：這里是編輯中心，本文檔內容是由我和我的同事細心編輯整理后公布的，公布之前我們對文中內容進展認真校對，但是難免會有疏漏的地方，但是任然期望〔UCC28950移相全橋設計指南〕的內容能夠給您的工作和學習帶來便利。同時也真誠的期望收到您的建議和反響，這將是我們進步的源泉，前進的動力。移相全橋設計指南的全部內容。UCC28950UCC28950移相全橋設計指南UCC28950移相全橋設計指南一，拓撲構造及工作原理主電路拓撲本設計承受ZVZCSPWM移相全橋變換器，承受增加關心電路的方法復位變壓器原邊電流，實現(xiàn)了超前橋臂的零電壓開關(ZVS)和滯后橋臂的零電流開關(ZCS〕3.6所示。3。6全橋ZVZCS電路拓撲S S

Cc S當1 、4 導通時，電源對變壓器初級繞組正向充電，將能量供給應負載，同時，輸出端鉗位電容 充電。當關斷1C時，電源對1

C充電,2

C通過變壓器初級繞組放電。由于1

S的存在，1

L為零電壓關斷，此時變壓器漏感k

和輸出濾波電感Lo 串聯(lián)，共同供給能量，由于C S

Cc L的存在使得變壓器副邊電壓下降速度比原邊慢，導致電位差并產生感應電動勢作用于kCc

，加速了2 的放電，為2

的零電壓開通供給條件.當

放電完全后，整流二極管全部導通續(xù)流，在續(xù)流期間原邊電流已復位，此時關4S 4段 ，開通

L S3,由于漏感k 兩邊電流不能突變，所以43

S為零電流關斷,3

為零電流開通。主電路工作過程分析[7]8種模式。①111主電路簡化圖及等效電路圖②222簡化電路圖③333簡化電路圖④444主電路簡化圖及等效電路圖⑤5⑥6⑦7⑧888主電路簡化電路圖

55主電路簡化圖及等效電路圖66主電路簡化圖及等效電路圖77主電路簡化電路圖二,關鍵問題1：滯后臂較難實現(xiàn)ZVS緣由：滯后臂諧振的時候，次級繞組短路被鉗位，所以副邊電感無法反射到原邊參與諧振，導致諧振的能量只能由諧振電感供給，假設能0V。解決方法:①、增大勵磁電流。但會增大器件與變壓器損耗。②、增大諧振電感.但會造成副邊占空比喪失更嚴峻。③、增加關心諧振網絡。但會增加本錢與體積。2，副邊占空比的喪失緣由：移相全橋的原邊電流存在著一個猛烈的換流過程，此時原邊電流缺乏以供給副邊的負載電流,因此副邊電感就會導通另一個二極管續(xù)流,即副邊處于近似短路狀態(tài)；Dloss與諧振電感量大小以及負載RL大小成正比,與輸入電壓大小成反比。解決方法：①、削減原副邊的匝比.但會造成次級整流管的耐壓增大的后果。②、將諧振電感改為可飽和電感。由于在初級換流的過程中，一旦進入電感的飽和狀態(tài)，那么流過電感的電流馬上就會變?yōu)轱柡碗娏?而不是線性的削減，這就意味著削減了換流時間，等效于削減了占空比喪失時間。固然我這么解釋看起來有點不好理解，要結合移相全橋的工作過程來理解，還是可以漸漸去體會的三， 定制件設計與功率器件選型1，輸出儲能電感設計：移相全橋的輸出儲能電感其實可以看做一個單純的BUCK電感，由于其正負半周期各工作一次，所以其工作頻率等于2倍開關頻率，其計算公式為:Lf=Vo＊〔1—Dmin)/〔4*fs*△I〕2，主變壓器設計：首先計算出移相全橋的次級輸出最低電壓：Vsec(min〕=(Vo(max〕+VLf+VD)/Dsec(max)初次級的變壓器匝比為:n=Vin〔min〕/Vsec〔min〕選擇變壓器，使用A法：pAp=Ae＊Aw=Po*104/〔4＊＊fs＊△B＊J＊Ku＊)接下來計算變壓器原邊匝數(shù):Np=Vin〔min)*D /(4*fs*A＊B〕〔max〕那么次級繞組匝數(shù)為：Ns=Np/n3,諧振電感設計：

e maxLI2/2=〔V2＊C

)/2+(V2＊C

)/2=V2＊Crp in

in

in lag即L2*V2＊C/I2r in lag p其中Lr

：諧振電感值V：輸入電壓inC:滯后橋臂電容〔外加電容與MOSFET結電容〕lagI滯后橋臂關斷時刻原邊電流大小p計算還要考慮以下幾點因素:①、Vin應取最高輸入電壓值，保證任意輸入電壓下，滯后橋臂均能實現(xiàn)ZVS.②、考慮在輕載I

〔10％-20％負載)時刻,需要滯后橋臂照舊需要工作在ZVS狀態(tài)。pl③、輸出電流iLf

在某個值〔比方2A〕時刻，輸出儲能電感電流任然連續(xù)或處在臨界點.2倍此值即△iLf

=2*2A=4A那么Ip=〔I+△i

/2〕/npl Lf4，輸入電容5，輸出電容6，隔直電容四， UCC28950周邊元件配置及選型為這個設計有一個選擇的CT100:1比率(a2〕為這個設計有一個選擇的CT100:1比率(a2〕VINMIN下計算一般峰值電流(IP1〕:原邊電流峰值:峰值電流到達上限時的電壓計算電流檢測電阻(RS〕200mV斜坡補償:選擇一個標準電阻RS：RS估量功率損耗:DA上的最大反向電壓(VDA〕估量達功率損耗(PDA〕：RS重置電阻器RRE：RRE用于重置當前變壓器CT。電阻器RLF和電容器CLF形成一個低通濾波器對當前信號〔15)。對于這個設計我們選擇以下值。這個過濾器頻率極低(fLFP〕482千赫。這應當工作大多數(shù)應用程序但或許適合個體的布局調整和EMI的設計.UCC28950VREF輸出(1)需要高頻旁路電容濾除高頻噪音.1μF高頻旁路電容(CBP1〕1適當?shù)奈恢?。電壓放大器參考電壓?,EA+)可以設置與分壓器(RA,RB〕,這個設計實例我們要設置誤差放大器參考電壓〔V1〕2。5v。選擇一個標準電阻RB值,然后計算電阻RA值。設置電壓放大器參考電壓：Vref=5V限制在上升期間啟動限制在上升期間啟動UCC28950有軟啟動功能〔5)15ms(tSS〕.選擇一個標準電容器的設計.本應用筆記供給了一個固定延遲方法實現(xiàn)零電壓從100％負荷降至50％負載。當轉換器操作低于50%加載轉換器將在山谷切換操作。為了實現(xiàn)零電壓切換開關節(jié)點上QBdFETsQA的開機〔tABSET〕延遲，初步制定和QB需要基于LS和理論開關節(jié)點之間的交互電容。下面的方程用于設置tABSET最初。LS設置輸出電容的兩倍分壓器由電阻器RC和分壓器由電阻器RC和RI選擇，設置直流輸出電壓(電壓輸出)引腳3(EA〕。選擇一個標準電阻器RC:然后選擇一個標準的電阻：補償反響回路可以通過適中選擇反響組件計算負載阻抗負載〔RLOAD)：10%把握輸出傳遞函數(shù)近似〔GCO〔f)〕作為頻率的函數(shù)：GCO頻率〔f〕：2型反響網絡。下面的傳遞函數(shù)補償增益作為頻率的函數(shù)計算負載阻抗負載〔RLOAD)：10%把握輸出傳遞函數(shù)近似〔GCO〔f)〕作為頻率的函數(shù)：GCO頻率〔f〕：2型反響網絡。下面的傳遞函數(shù)補償增益作為頻率的函數(shù)(GC〔f〕)1為組件的位置。計算電壓回路反響電阻器〔RF)基于穿插電壓〔fC)循環(huán)在第10個雙極頻率(fPP)。選擇一個標準電阻RF。計算反響電容器〔CZ)在穿插點的移相。選擇一個設計標準電容值。選擇一個設計標準電容值。環(huán)路增益作為頻率的函數(shù),dB的形式。環(huán)路增益和相位圖形檢查循環(huán)穩(wěn)定性理論循環(huán)。選擇一個設計標準電容值。環(huán)路增益作為頻率的函數(shù),dB的形式。環(huán)路增益和相位圖形檢查循環(huán)穩(wěn)定性理論循環(huán)。(4)3。7kHz90度。計算槽頻率：設置初始tABSET延遲時間，適當調整打算。計算槽頻率：留意：2.25tABSET方程的因素來源于實證測試數(shù)據(jù)，可能會有所不同基于個人設計差異。形成的電阻分壓器RDA1RDA2打算tABSET，tCDSETUCC28950的延遲范圍。選擇一個標準RDA1電阻值。留意：tABSET30ns—1000ns。ADLE輸入UCC28950(VADEL)需要設置RDA2基于以下條件.tABSET>155ns設置VADEL=0.2V,tABSET155ns1000ns之間可以編程:tABSET≤155ns設置VADEL=1。8V,tABSET29ns—155ns:VADEL選擇、計算RDA2:選擇最接近標準RDA2電阻值:重計算VADEL基于電阻分壓器的選擇:RDELAB由tABSET打算選擇一個標準電阻的值設計：一旦你已經啟動并運行原型建議你微調tABSET光負荷的峰谷之間的共振LS和開關節(jié)點電容。在這個設計延遲設定在10%負載.請最初的起點QC和QD翻開延誤(tCDSET)應當最初設置為一樣的延遲，QA和QB翻開延遲(6〕。以下方程程序QC和QD接通延遲〔tCDSET)，通過適中選擇電阻RDELCD〔引腳7)。電阻RDELCD由tCDSET打算選擇一個標準電阻器的設計：一旦你已經啟動并運行原型建議微調tCDSET光負載。在這個設計CD節(jié)點將山谷開關負荷在10%左右.請參考6所示.在輕負載獲得零電壓開關節(jié)點QDd由于簡潔多了反映了輸出電流消滅在主變壓器的場效應晶體管QD和QC岔道/。這是由于有更多的峰值電流鼓舞LS在此之前過渡,QA和QB岔道/形成的電阻分壓器RCA1RCA2由tAFSET和tBESET打算，UCC28950的延遲范圍。選擇一個標準RCA1電阻值.有一個可編程延遲岔道的場效應晶體管場效應晶體管QA岔道后QF〔tAFSET〕的岔道場效應晶體管QEQF后，場效應晶體管QB岔道(tBESET).好地方設置這些延誤tABSET的50％。這將確保適當?shù)耐秸髌髦瓣P閉AB形成的電阻分壓器RCA1RCA2由tAFSET和tBESET打算，UCC28950的延遲范圍。選擇一個標準RCA1電阻值.留意：tEFSETtBESET32ns-1100ns之間設置.ADELEF引腳UCC28950(VADELEF〕需要設置RCA2基于以下條件。tAFSET〈170ns設置VADEL=0.2V，tABSET32ns—170ns:tABSET>或=170ns設置VADEL=1。7V,tABSET170ns1100ns之間可以編程：VADELEF選擇、計算RCA2:選擇最接近標準RCA2電阻值：重計算VADELEF基于電阻分下面的方程被用來打算tAFSETtBESET通過適中選擇電阻RDELEF.選擇一個標準電阻器的設計.設定的最低時間選擇RTMIN用下面的方程.電阻器RTMIN工程最低工作周期時間(tMIN)UCC28950(引腳9)可以需求在進入裂開模式。假設UCC28950把握器試圖要求責任周期的時間tMIN電源將進入爆發(fā)模式操作。詳情請參見UCC28950設定的最低時間選擇RTMIN用下面的方程.標準電阻的值然后選擇設計。有供給銷設置變換器開關頻率〔引腳標準電阻的值然后選擇設計。有供給銷設置變換器開關頻率〔引腳10)。頻率可以選擇通過調整定時電阻RT。UCC28950還供給了斜坡補償峰值電流模式把握〔引腳12)。這個可以設置通過設置RSUM用下面的方程。下面的方程將計算所需的量斜坡補償(VSLOPE)所需的循環(huán)穩(wěn)定性.留意：磁化電流的變化在主dILMAG導致斜坡補償。幫助改善噪聲免疫力VSLOPE總設置有一個斜坡,10％目前感覺信號(0.2V)在一個感應開關。VSLOPE2<VSLOPE1設置VSLOPE=VSLOPE