高压大功率 PS ZVS PWM DC/DC FB 变换器数字式移相
脉冲发生器
1 引言 由于需要设计的电源输出电压变化范围大（0～5KV），而且 输出电流保持在 3～6A 之间可调；较为困难的在于 PS ZVS PWM DC/DC FB 变 换器移相脉冲的产生，目前市场上有 UC3875、UC3879 等芯片用于实现移相 PWM 控制方式；但是，这类芯片多用于输出固定电压的变换器，并且变换器 的输出电压较低，其控制方式为将输出电压反馈给芯片，芯片根据输出电压调 节移相脉冲的移相角。如果使用这类芯片产生移相脉冲（例如 UC3879），那么 可能的方式是通过控制其反馈电压输入端的电压来控制移相脉冲的移相角；不 过这类芯片的缺陷在于其移相角度难于精确控制；而在保证输出电流恒定的情 况下，需要精确控制移相角，故本文设计了全数字式移相脉冲产生电路。2 超前桥臂移相脉冲的产生电路 本文的移相脉冲产生电路主要由四个基本组 成，每个基本单元负责产生一路触发信号。基本单元电路见 实际上图 1 为 超前桥臂的上臂触发脉冲产生电路，其下臂的触发电路与其基本相同；只不过 其不使用锁存器（74HC373），而是与上臂的触发电路共用 DB1～DB8 信号， 即它们脉宽相等；为了实现上、下臂的交替导通以及防止直通所需的延迟，当 上臂触发脉冲发生由 1 向 0 的跳变，下臂触发脉冲产生电路要有一定的延迟， 图 2 的电路实现这种功能。其基本原理为 CPU 通过总线给 U11（74HC373）置 数（即延迟时间），当该值当该值与 4040 的计数值相等，比较器 74HC688 输出 0，U7:B（D 触发器）输出 0，即 CF2 输出 0，CF2 连接下臂触发脉冲产生基本 单元 GAL16V8 的 14 脚（图 3.1 中 DT50 对应的位置），以允许下臂触发脉冲产 生电路开始工作。图中 QD1 信号为上臂的触发信号，当其为 0 时，计数器 （4040）开始工作以确定延迟时间。CPU 通过 DT31、DT30 可给 U7:B（D 触
发器）预置初值，另外可通过 DT40 控制比较器（74HC688）工作与否。实际 应用中 U7:B（D 触发器）预置 1，其被触发后一直输出 0，除非重新置数。3 滞后桥臂移相脉冲的产生电路 滞后桥臂的触发脉冲产生电路基本结构与超 前桥臂的触发脉冲产生电路相同，可参见图 1 和图 2。但是，为了实现滞后桥 臂相对于超前桥臂的脉冲移相功能需要有延迟电路，图 3 的电路完成此功能。 CPU 通过总线给 U24（74HC373）置数以确定移相角的大小，比较器 U26（74HC688）的信号 YX1～YX8 取自超前桥臂上臂触发脉冲产生电路的计 数器（图 1 中 4040 的 Q1～Q8），当计数器（U26）的输入相等即到达移相角输 出 0，D 触发器 U17:A 翻转输出 0，即 ZHK 为 0，ZHK 用于触发滞后桥臂的触 发脉冲产生电路开始工作（ZHK 的连接位置相当于图 1 的 DT50）。由于 U17:A 的 D 端接地，一旦 ZHK 输出 0，除非通过 T50 强制置 1，否则一直输出为 0。 另外可通过 DX7 控制比较器的工作与否。4 结语 以上给出了一种 PS ZVS PWM DC/DC FB 变换器移相脉冲的产生电路，该电路通过 CPU 对其控制 可以灵活调节移相角度，改变触发脉冲宽度等优点，可以依照此电路的设计思 想，用 CPLD 等复杂可编程逻辑器件来实现。参考文献：【1】阮新波，严仰 光；直流开关电源的软开关技术；科学出版社；2000 年。【2】王聪；软开关功 率变换器及其应用；科学出版社；2000 年。【3】钟利平，刘成芳；新型相移 PWM 控制器 UC3879 及其在零电压全桥变换器中的应用；国外电子器件； 1996 年 8 月。tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。仅供参阅！
高压大功率PS ZVS PWM DC-DC FB变换器数字式移相脉冲发生器
