基于UCC2895的发射机用AC-DC变换器设计.docx

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基于UCC2895的发射机用AC/DC变换器设计

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摘要：本文介绍了移相全桥零电压(ZVS)软开关PWM（脉宽调制）变换器工作原理，并就由UCC2895控制的3kWAC/DC变换器进行分析研究，给出了电路参数设计及实验波形。

关键词：UCC2895移相控制软开关变换器PWM(脉宽调制)

1．引言

目前开关电源设计朝着小型化、高功率密度方向发展，为了提高变换器的功率密度，减少单位输出功率的体积和重量，需将开关频率提高。开关频率提高会增加开关管功率损耗，增加散热设计难度，限制了变换器小型化。在变换电路中引入谐振软开关技术，可以实现功率管的软开关，降低损耗，提高开关频率。在大功率AC/DC变换器中，多采用移相全桥软开关PWM变换技术，它可以满足大功率电源的高频化、小型化设计要求。用软开关技术实现的AC/DC变换器其效率可达88%以上，本文就由UCC2895芯片组成3kWAC/DC变换器作分析研究。

2．UCC2895控制器特点

UCC2895芯片是移相谐振脉宽调制控制器，适用于桥式谐振变换电路中，可通过移动一个半桥对另一个半桥驱动脉冲的相位，实现恒定频率、高效率零电压转换脉冲宽度控制。既可作电压型控制，也可作电流型控制。采用零电压开关脉宽调制技术，在高频工作状态下具有很高的效率。UCC2895器件具有独立的过流保护电路，能实现快速故障保护。同时UCC2895增强了逻辑控制能力，增加了自适应延迟死去时间设定。由于采用BCDMOS工艺，工作电流远小于相应的双极性控制器。该器件的最大频率可达1MHZ。

3．移相全桥零电压软开关PWM工作原理

零电压软开关是利用功率开关管的寄生电容和输出变压器的漏电感作为谐振元件,使全桥PWM变换器的四个开关管依次在零电压下导通,实现软开关。图1是移相全桥软开关主电路结构。图中Sl-S4是MOS开关管,D1-D4的内部寄生二极管。Cl-C4分别是S1-S4的内部寄生电容,Lr是谐振电感(包括变压器的漏感)。变压器的副边电压经倍流整流和输出LC滤波器给负载供电。该电路采用移相全桥零电压软开关PWM控制技术,每个桥臂的两个开关管成180度导通,但在实际上每管导通角小于180度,留有一定的死区,以避免上下管直接导通。两个桥臂的导通角相差一个相位(移相角),通过调节移相角的大小即可调节输出电压。通过移相使S1、S4的导通与S2、S3的导通相差α角。当α=180度时,S1导通、S4关断或S2导通、S3关断,反之亦然。这样输出的脉宽关断输出电压最小。当a=0度时,S1和S4或S2和S3同时导通,此时脉冲宽度最大，输出功率最大。调节移相角就可以调节脉冲宽度从而调整输出的电压和电流。

6．结束语

采用UCC2895芯片设计的3KWAC/DC全桥ZVS软开关电源，经实验验证，各项指标符合设计要求。移相控制零电压PWM变换器工作于零电压开关条件下，大大减小了开关损耗。有利于提高开关频率，减小变换器的体积与重量，具有很好的应用前景。

参考文献：

[1]王志强等译著开关电源设计(第二版)。电子工业出版社2005

[2]刘胜利编著现代高频开关电源实用技术。电子工业出版社2001

[3]李剑詹奕通信电源倍流整流电路的分析与设计。

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-全文完-