基于UC3875的全桥软开关直流电

基于UC3875全桥移相DCDC变换器

电气控制课程设计题目：基于UC3875全桥移相DC/DC变换电路设计作者班级08-1BF院系信息学院专业自动化学号 *********** 序号35指导老师荣军完成时间2011年12月目录摘要 (3)关键字 (3)1 概论 (3)2 电路原理和各工作模态分析 (3)2.1电路原理 (3)2.1.1 全桥移相（ZVS-PWM）变换器工作原理 (3)2.1.2 全桥移相（ZVZCS-PWM）变换器工作原理 (4)2.2模态分析 (6)3 开关变压器与功率器件选择 (6)3.1功率器件选择 (6)3.2变压器选择 (7)4 控制电路设计 (7)4.1UC3875芯片简介 (7)4.2外围电路设计 (8)4.3控制电路设计 (10)5 系统仿真 (11)6 心得与体会 (14)参考文献 (14)基于UC3875全桥移相DC/DC变换电路设计摘要：全桥移相PWM开关电源具有拓扑结构简单、输出功率大、功率变压器利用率高、易于实现软开关、功率开关器件电压电流应力小等一系列优点，在中大功率应用场合受到普遍重视。

而传统的全桥PWM开关电源，功率器件处于硬开关状态，在较大的电压、电流应力下实现开关，因此产生很大的开关损耗，降低了电源运行的可靠性。

在DC/DC变换器中，则多采用以全桥移相控制软开关PWM变换器，它是直流电源实现高频化的理想拓扑之一，尤其是在中、大功率变换器应用场合。

用软开关技术实现的DC/DC变换器其效率可达90%以上，本文就由UC3875芯片组成3kWDC/DC变换器作了分析和研究。

关键字：UC3875，全桥移相，DC/DC变换，ZVS-PWM1 概论上世纪60年代开始起步的DC/DC-PWM功率变换技术出现了很大的发展。

但于其通常采用调频稳压控制方式，使得软开关的范围受到限制，且其设计复杂，不利于输出滤波器的优化设计。

因此，在上世纪80年代初，文献提出了移相控制和谐振变换器相结合的思想，开关频率固定，仅调节开关之间的相角，就可以实现稳压，这样很好地解决了单纯谐振变换器调频控制的缺点。

基于UC3875的新型DC／DC变换器研究

电压关断时，过程结束，入模态４［，］该进ｔｔ：
在ｔ刻 Ⅵ ＇零电压关断，边２个整流二极时４副管同时导通，Ｃ、谐振工作，ＣＬ和Ｃ给充电，同时Ｃ：放电，ｐ线性下降，Ｂ点电位为ｉ当，
移相芯片的电压型单环控制系统，进行了实并验研究，出了实验结果，果表明，电路有给结本
构简单，提高了整机效率，因此在中大功率Ｄ／Ｃ
ＤＣ变换场合得到了广泛研究和应用＿。但１Ｊ是在使用过程中存在变换器滞后桥臂零电压开关范围窄、占空比丢失严重、换效率不高以及转
ｌｐｃｎｒｌｓｓｅｂｓｄｏ３７ｈｓｏｏｔｏｙｔｍａｅｎＵＣ８５ｐａｅ— ｓｉｈｐｗａｅｉｎｄａｄｔｅｅｐｒｍｅｔｌｐａｓｂｉ．ｈｆｃｉｓｄｓｇｅｈｘｅｔｎｉｎａｌｔｗａｕｌｔＴｈｂａｎｄｅｐｒｍｅｔｅｕｔｈｗｅｅｆａｉｉｉｆｔｅｃｎｒｌｐｏｒｄｔｅｃｒｅｔｅｓｏｅｃｒｅｏｔｉｅｘｅｉｎａｒｓｌｓｏｄｔｅｓｂｌｙｏｈｏｔｏｒｇａａｈｏｒｃｎｓｆｔｉｌｓｈｔｍｎｈ－
个移相角，制思想是通过调节移相角的大小控
ｃ．的电压下降到０时Ｄ导通，模态结束，：该进入模态５［，］继续线性下降，为：ｔｔ：５

基于UC3875的双闭环控制稳流型开关电源

器采样总负载电流转换为电压信号作为电流外环的反馈输
项目经济效益（100 万元），数据来源于广东省科技计划项目。
入，电流外环的输出接到 UC3875 的脚 EA+上，作为电压内环的参考文献
基准电压。
[1]毛鸿，吴兆麟，沈琦.高精度开关稳压电源系统分析与设计[J].
（2）UC3875 内部的运放及R 、R 、R 、C 、C 、C 组成电压内电力电子技术，1999,4:1-4。
路开环传递函数，即输出电压扰动量与占空比扰动量的传递
《PLC 技术应用 200 例》
邮局订阅号：82-946 360 元 / 年 - 127 -
电源技术
《微计算机信息》(测控自动化 )2009 年第 25 卷第 7-1 期
函数
环补偿网络，接于 UC3875 的脚 EA-、脚 E/AOUT 上，具体参数
=80 。电路具体接法见图 2。
的驱动信号。图 4 为该稳流源正常工作时，负载由 2 突变为
技
3.3 电流外环参数设计
2.7 时，输出电压与电流的对应关系。从该图中可以看出，所
本控制电路的电流反馈环采用单极点-单零点补偿网络。设计的补偿网络较好的满足系统的快速性和稳定性。
其传递函数为
术
（4）
其中
，
大器的反相端与正相端的电流基准vref比较输出的误差送引言uc3875的运算放大器正相端作为电压基准和反相端的输出wm变换器是一种应用广泛适用于直流电压电压采样信号比较最后的输出送芯片内的比较器与三角波较高输出功率较大又需要将负载与电源隔离的变换器该拓进行比较得到占空比变化的方波从而控制全桥变换器
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关于uc3875

UC3875 相移谐振控制器（Phase Shift Resonant Controller）特点：FEATURESZero to 100% Duty Cycle Control 输出PWM脉冲0到100%占空比duty cycle(占空比)Programmable Output Turn-On Delay可编程控制输出导通延迟Compatible(可兼容的)with Voltage or CurrentMode Topologies（拓扑）电压或电流型拓扑相兼容Practical Operation at Switching（开关）Frequencies（频率）to 1MHz 开关工作频率1MHZFour 2A Totem Pole Outputs 4个2A图腾柱输出Totem Pole（图腾柱）（图腾柱输出（Totem Pole的音译）结构介绍图腾柱就是上下各一个三极管，上管为NPN，c极(集电极)接正电源，下管为PNP，c极(集电极)接地。

两个b极(基极)接一起，接输入，上管和下管的e极(发射极)接到一起，接输出，像一个“图腾柱”。

用同一信号驱动两个b极。

驱动信号为高时，NPN导通；信号为低时，PNP导通。

利用两个晶体管构成推挽输出。

用来匹配电压，或者提高IO口的驱动能力。

上下两个输出管，从直流角度看是串联，两管联接处为输出端。

上管导通下管截止输出高电平，下管导通上管截止输出低电平，如果电路逻辑可以上下两管均截止则输出为高阻态。

在开关电源中，类似的电路常称为半桥。

）10MHz Error Amplifier（放大器）10MHZ误差放大器（误差放大器是指用来放大“误差”信号的放大器，与其他放大器的区别主要在被处理信号类型不同。

在控制环路中，误差放大器将误差信号（输出与参考之差）放大，以提高控制系统的灵敏度，提高调节精度（降低调节误差）。

）Undervoltage Lockout 欠压锁定（UVLO）（电压不足时，为不工作的状态）Low Startup Current –150 A 低的软上升电流Outputs Active Low During UVLOSoft-Start Control 软启动控制Latched Over-Current Comparator With Full Cycle Restart 全周再启动过电流比较门限及可调基准Trimmed Reference二十个管脚1.VREF 基准电压可输出精确的5V基准电压,其电流可以达到60mA。

基于UC3875的全桥电路设计

１３控制电路．
输出Ａ；５：出延迟控制；６脚：率设置端，１脚输１频该
脚可与地之间接电阻和电容来设置振荡频率；７１
脚：钟／时同步，为输入，脚提供一个同步点，作该作为输出，提供时钟信号；８脚：度，脚接一个电１陡该阻可形成斜波；１脚：９该脚可通过外接器件实现电
ｃｒｕｔａｄｐｗｅｒｎｓｏｒｅ．ｉｃｉｎｏｒｔａｆｍｒ
Ｋｅｒｓ：ｗｉｃｗｅｕｐｌｆｌｂｒｄｏｎｒｅ；ｗｅｒｎｆｒｒｙｗｏｄｓｔｈｐｏｒｓｐｙ；ｕｌ— ｉｇｅｃｖｅｔｒｐｏｒｔａｓｏｍｅ
２１０２年８月
舰船电子对抗
ＳＨＩＢＯＡＲＤＬＥＣＰＥＴＲ０ＮＩＣＣ０ＵＮＴＥＲＭＥＡＳＵＲＥ
Ａｕ．２１ｇ０２
Ｖ０１３５Ｎｏ．．４
第３５卷第４期
基于ＵＣ３８５的全桥电路设计７
杨明
ｓｃ一２× × ｈ一４ｃＴ２１Ｉ（）１
变压器体积，降低磁滞损耗，使变压器工作更稳定可
靠。这里选用Ｐ４Ｃ０材质的铁氧体磁芯。
２２变压器的设计与制作．
式中：为磁芯外径；Ｄｄ为磁芯内径；ｈ为磁芯高度。变压器初级匝数计算公式：
而定。
收稿日期：２１０２—０４—０ｇ

UC3875在移相式零电压PWM软开关电源中的应用

文章编号:1004-289X(2008)02-0046-05UC3875在移相式零电压P WM软开关电源中的应用杨旭丽(湖南铁道职业技术学院,湖南　株洲　4120001)摘　要:采用UC3875作控制的移相式零电压P WM软开关电源,具有高频、高效节能、体积小等优点,同时电源工作波形干净,减少了输出电压的脉动分量,抑制了开关尖峰嗓声,且运行可靠。

关键词:移相控制;UC3875单片机中图分类号:T M76 文献标识码:BAppli ca ti on of UC3875i n P WM Soft Sw itch i n gPower Supply of Pha se2sh i ft Zero2volt ageYAN G X u2li(Hunan Rail w ay Polyterchnic College,Zhuzhou412000,China)Abstract:The phase2shift zer o2voltage P WM s oft s witching power supp ly contr olled by UC3875is of adventages of high frequency,high efficiency,energy conservati on and s mall volu me.Mean while the work wave f or m s of the power supp ly are clean,reduce pulse component of out put v oltage,contr ol s witching s p ike noise and reliable in operati on.Key words:phase shift contr ol;UC3875single chi p p r ocess or1　前言移相控制电路是高频开关电源的重要组成部分,很大程度上决定了开关电源的性能,其作用在于使全桥变换器的两个桥臂开关管的导通角错开一个角度,以获得不同的占空比,从而调节输出电压的高低。

移相全桥为主电路的软开关电源设计详解

移相全桥为主电路的软开关电源设计详解2014-09-11 11:10 来源：电源网作者：铃铛移相全桥变换器可以大大减少功率管的开关电压、电流应力和尖刺干扰，降低损耗，提高开关频率。

如何以UC3875为核心，设计一款基于PWM软开关模式的开关电源?请见下文详解。

主电路分析这款软开关电源采用了全桥变换器结构，使用MOSFET作为开关管来使用，参数为1000V/24A。

采用移相ZVZCSPWM控制，即超前臂开关管实现ZVS、滞后臂开关管实现ZCS。

电路结构简图如图1，VT1~VT4是全桥变换器的四只MOSFET开关管，VD1、VD2分别是超前臂开关管VT1、VT2的反并超快恢复二极管，C1、C2分别是为了实现VTl、VT2的ZVS设置的高频电容，VD3、VD4是反向电流阻断二极管，用来实现滞后臂VT3、VT4的ZCS，Llk为变压器漏感，Cb为阻断电容，T 为主变压器，副边由VD5~VD8构成的高频整流电路以及Lf、C3、C4等滤波器件组成。

图1 1.2kw软开关直流电源电路结构简图其基本工作原理如下：当开关管VT1、VT4或VT2、VT3同时导通时，电路工作情况与全桥变换器的硬开关工作模式情况一样，主变压器原边向负载提供能量。

通过移相控制，在关断VT1时并不马上关断VT4，而是根据输出反馈信号决定移相角，经过一定时间后再关断VT4，在关断VT1之前，由于VT1导通，其并联电容C1上电压等于VT1的导通压降，理想状况下其值为零，当关断VT1时刻，C1开始充电，由于电容电压不能突变，因此，VT1即是零电压关断。

由于变压器漏感L1k以及副边整流滤波电感的作用，VT1关断后，原边电流不能突变，继续给Cb充电，同时C2也通过原边放电，当C2电压降到零后，VD2自然导通，这时开通VT2，则VT2即是零电压开通。

当C1充满电、C2放电完毕后，由于VD2是导通的，此时加在变压器原边绕组和漏感上的电压为阻断电容Cb两端电压，原边电流开始减小，但继续给Cb 充电，直到原边电流为零，这时由于VD4的阻断作用，电容Cb不能通过VT2、VT4、VD4进行放电，Cb两端电压维持不变，这时流过VT4电流为零，关断VT4即是零电流关断。

移相谐振全桥软开关控制器UC3875引脚及功能介绍

UC3875引脚及功能介绍UC3875是Unitrode公司生产的移相谐振全桥软开关控制器，它有4个独立的输出驱动端可以直接驱动四只功率MOSFET管，见图1，其中OUTA和OUTB相位相反，OUTC和OUTD相位相反，而OUTC 和OUTD相对于OUTA和OUTB的相位θ是可调的，也正是通过调节θ的大小来进行PWM控制的。

图1管脚示意图UC3875的管脚功能UC3875有20脚和28脚两种，这里仅介绍20脚的UC3875的管脚功能，表1为管脚功能简要说明。

表1UC3875各个管脚的使用说明管脚1可输出精确的5V基准电压，其电流可以达到60mA。

当VIN比较低时，芯片进入欠压锁定状态VREF消失。

直到VREF达到以上时才脱离欠压锁定状态。

最好的办法是接一个μF旁路电容到信号地。

管脚2为电压反馈增益控制端，当误差放大器的输出电压低于1V时实现0°相移。

管脚3为误差放大器的反相输入端，该脚通常利用分压电阻检测输出电源电压。

管脚4为误差放大器的同相输入端，该脚与基准电压相连，以检测E/A（－）端的输出电源电压。

管脚5为电流检测端，该脚为电流故障比较器的同相输入端，其基准设置为内部固定（由VREF分压）。

当该脚的电压超过时电流故障动作，输出被关断，软起动复位，此脚可实现过流保护。

管脚6为软起动端，当输入电压（VIN）低于欠压锁定阈值（）时，该脚保持低电平，当VIN正常时该脚通过内部9μA电流源上升到，如果出现电流故障时该脚电压从下降到0V，此脚可实现过压保护。

管脚7、15为输出延迟控制端，通过设置该脚到地之间的电流来设置死区，加于同一桥臂两管驱动脉冲之间，以实现两管零电压开通时的瞬态时间，两个半桥死区可单独提供以满足不同的瞬态时间。

管脚8、9、13、14为输出OUTA～OUTD端，该脚为2A的图腾柱输出，可驱动MOSFET和变压器。

管脚10为驱动输出电源电压端（对应管脚12 PWRGND），该脚提供输出级所需电源，Vc通常接3V 以上电源，最佳为12V。

基于UC3875的高频开关电源的设计

基于UC3875的高频开关电源的设计作者：何光普祝加雄来源：《价值工程》2011年第12期摘要：本文提出了相移脉宽调制零电压开关谐振全桥变换器电路和以集成控制器UC3875芯片为核心的控制电路，实现了功率开关管的零电压开通和近似零电压关断，而且控制简单，性能可靠。

Abstract: This paper proposed phase shift PWM zero voltage switch resonance entire bridge converter electric circuit and control circuit based on integrated controller UC3875 chip as the core，which realized the power switching valve zero potential to clear with the approximate zero potential shuts off with simple control and reliable work.关键词：高频开关电源；相移脉宽调制；零电压开关Key words: high frequency switching power; phase-Shifting PWM; zero Voltage Switching中图分类号：TM56文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2011）12-0009-010 引言近年来采用PWM调制技术的开关电源不断向高频化、线路简单化和控制电路集成化方向发展，使开关电路的体积、重量、效率都上了一个台阶。

但在PWM控制方式中，开关器件多处于硬开关工作状态，开关器件有较高的开关损耗，限制了开关频率的提高；在关断大电流时，由于分布参数的存在，开关元件承受了较大的开关应力。

移相控制零电压开关PWM变换器利用变压器的漏感和功率管的寄生电容实现零电压开关，使开关损耗大为降低，从而减小了开关的体积，减轻了重量，提高了效率。

uc3875的使用

（下文为uc3875的原理，图4为我的电路原理图。

图二为我的驱动桥。

）如图一：当系统监测到输出电压下降时就给光耦一个驱动信号，RS上端就有大概4.8v信号，此时uc3875驱动桥去工作来提升系统电压，此时光耦信号去除，驱动桥停止工作。

如果按照这样的理论，RS上端就应该有一个脉冲信号，并随负载的加大而频率上升，负载的微波也随这个信号变化，这也就是引起输出纹波的原因。

但实测并非如此！当负载继续加大到1.5A—1.8A时这个信号的幅度会逐渐变小，最终变为一直流信号，杂波宽度0.2mv。

看我的上一贴1081301937.pdf中UC3875原理图，前一部分电路我都能理解，就是后半部分，A,B,C,D延时电路如何实现？望大虾回复移相全桥ZVS变换器的原理与设计图二1 引言传统的全桥PWM变换器适用于输出低电压(例如5V)、大功率(例如1kW)的情况，以及电源电压和负载电流变化大的场合。

其特点是开关频率固定，便于控制。

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，需要将开关频率提高到1MHz级水平。

为避免开关过程中的损耗随频率增加而急剧上升，在移相控制技术的基础上，利用功率MOS管的输出电容和输出变压器的漏电感作为谐振元件，使全桥PWM 变换器四个开关管依次在零电压下导通，实现恒频软开关，这种技术称为ZVS零电压准谐振技术。

由于减少了开关过程损耗，可保证整个变换器总体效率达90％以上，我们以Unitrode公司UC3875为控制芯片研制了零电压准谐振高频开关电源样机。

本文就研制过程，研制中出现的问题及其改进进行论述。

2 准谐振开关电源的组成ZVS准谐振高频开关电源是一个完整的闭环系统，它包括主电路、控制电路及CPU通讯和保护电路，如图1所示。

从图1可以看出准谐振开关电源的组成与传统PWM开关电源的结构极其相似，不同的是它在DC/DC 变换电路中采用了软开关技术，即准谐振变换器（QRC）。

它是在PWM型开关变换器基础上适当地加上谐振电感和谐振电容而形成的，由于运行中，工作在谐振状态的时间只占开关周期的一部分，其余时间都是运行在非谐振状态，所以称为“准谐振”变换器。

基于UC3875的DCDC变换器输出过压延时保护电路的研究

基于UC3875的DC/DC变换器输出过压延时保护电路的研究张长进1，戴珂2（华中科技大学电气与电子工程学院，湖北武汉430074）摘要：基于UC3875构成的移相全桥DC/DC变换器输出超出额定值一定范围时便会对用电设备产生不良的影响，存在一定的安全隐患。

本文介绍一种结构简单、性能可靠的输出过压保护电路。

该电路在输出过压经一定延时后关闭UC3875，使变换器输出为零。

设计了一台额定输出220V，过载保护电压230V，过载延时60S的样机。

试验结果表明：过载条件满足后样机能实现可靠的保护，达到设计目的。

关键词：UC3875；变换器；过压；延时；过载保护Study the Output Over-voltage、Time-lapse Protection Circuit ofDC/DC Converter Based on UC3875Zhang Chang-jin 1, Dai Ke2(Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074 China) Abstract:Output voltage of phase-shifted full-bridge DC/DC converter is rated, the equipments of use will to be produced the bad influence when it exceed certain scope, and exist the unsafe factor. This text introduces an structure simple、performance steady and output over-voltage protection circuit. While the output of converter over voltage for a certainly time-lapse, the UC3875 be closed, output of the converter is zero. Designed a prototype with output voltage DC 220V, over-loading protection voltage DC 230V, over-loading time-lapse 60S. The experimental result prove: protection circuit will work while over-loading condition appearing, attaining to the purpose of design.Keywords: UC3875; convertor; over-voltage; time-lapse; over-loading protection1．引言在电气技术指标满足正常使用要求的条件下，为使电源在恶劣环境及突发意外情况下安全可靠地工作，必须设计多种保护电路，比如防止通电瞬间浪涌电流的限流电路和输出电压过冲的软启动电路及过压、欠压、过流、短路等保护电路。

一种移相全桥软开关DC-DC开关电源设计【文献综述】

毕业设计开题报告测控技术与仪器一种移相全桥软开关DC-DC开关电源设计1前言部分（阐明课题的研究背景和意义）课题研究的背景和意义：随着开关电源向高频化、高功率密度发展，人们愈来愈重视开关电源工作时日渐突出的开关损耗，开关损耗直接影响到开关电源的工作效率和可靠性。

传统的开关电源采用一个变压器实现交流电到直流电的转换，由于变压器体积大，转换效率低，造成了很大的浪费。

故本文拟设计基于UCC3895的移相全桥软开关电源控制核心板，实现输入380V交流，输出200V直流，效率85%以上。

大大提高了开关电源的转换效率，体积小，简单便携。

近年来，电力电子技术发展迅速，直流开关电源广泛应用于计算机、航空航天等领域。

过去，笨重型、低效电源装置已被小型、高效电源所取代，但是要实现电源装置的高性能、高效率、高可靠性并减小体积和重量，就必须实现开关电源的高频化。

开关电源的高频化不仅减小了功率变换器的体积，增大了变换器的功率密度和性能价格比，而且极大地提高了瞬时响应速度，抑制了电源所产生的音频噪声，从而已成为新的发展趋势。

然而功率变换器开关频率的进一步提高（传统PWM变换器中开关器件工作在硬开关状态），受以下因素的限制：（1）开通和关断损耗大；（2）感性关断问题；（3）容性开通问题；（4）二极管反向恢复问题；（5）剧烈的di／dt和du／dt冲击及其产生的电磁干扰（EMI）。

而软开关技术是使功率变换器得以高频化的重要技术之一，它应用谐振的原理，使开关器件中的电流（或电压）按正弦或准正弦规律变化。

当电流自然过零时，使器件关断（或电压为零时，使器件开通）从而减少开关损耗。

它不仅可以解决硬开关变换器中的硬开关损耗问题、容性开通问题、感性关断问题及二极管反向恢复问题，而且还能解决由硬开关引起的EMI等问题。

[1]软开关电源是相对于硬开关电源而言的。

人们通常所说的开关电源，指的是硬开关电源，它是在承受电压或电流的情况下接通或断开电路的，因此在接通和关断的过程中会产生较大的损耗，并且开关频率越高，产生的损耗也越大。

基于软开关和并联均流技术的直流电源模块方案设计

基于软开关和并联均流技术的直流电源模块方案设计
虞菊英
【期刊名称】《科技广场》
【年(卷),期】2005(000)008
【摘要】本文基于软开关PWM技术和并联均流技术,研究并设计了变电站电气二次系统中直流电源模块单元,提出了电源模块总体设计方案,采用移相控制器
UC3875设计了移相控制电路,实现了变换器主功率管的软开关工作状态;研究设计了大功率MOSFET的驱动电路,能够满足100kHz开关频率的要求;运用均流控制芯片UC3907设计了电源模块的均流控制电路,使模块单元具有可并联功能,可以实现多模块并联组成更大功率的电源系统.
【总页数】4页(P117-120)
【作者】虞菊英
【作者单位】南昌工程学院电气与电子工程系,南昌,330029
【正文语种】中文
【中图分类】TP331
【相关文献】
1.直流电源模块并联动态均流技术方法研究 [J], 向龙;张胜发;姚国顺;陈丹
2.程控直流开关电源模块的主从式并联均流设计 [J], 李奎伟
3.电源模块并联供电的无源均流技术 [J], Barry Ehrman
4.开关电源模块并联均流技术研究 [J], 徐彬;王磊
5.一种直流电源模块并联运行均流方法 [J], 韩猛;陈昭;张玮麟
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UC3875及在全桥软开关DCDC变换器中的应用

3 全桥移相谐振电路
传统的 PWM 型开关电源具有控制简单的优点 ,缺点是开关损失随开关频率的提高而增加。造成 PWM 变换器开关损失较大的原因是 :a . 开关器件的通、断都是强制的 ; b. 开关器件是非理想的 ,即开和关不能瞬间完成 ,都需要一定时间 ;c . 开关器件及与之相连的器件都有寄生参数 ,使通过开关器件的电压和电流不是纯方波 ,功率管在开、关过程中会产生开关器件的电压、电流波形交叠现象 ,从而产生开关损失。随着频率的增加 ,开关损失在全部损失中所占比例也随着增加。
应用·交流 ———UC3875 及在全桥软开关 DC/ DC 变换器中的应用
机床电器 200416
且还要使两个对角桥臂的导通有一定的时间延时 ,有效占空比由图 3 所示的延迟时间控制。由于两个桥臂的开关元件不是同时被驱动的 ,所以需要精确设置“移相”导通波形之间的延迟时间间隔 ,延迟时间间隔由谐振腔控制电路的电压回路进行调节 , 最终充当两个驱动信号的移相信号。此时串联在变压器的上半桥或下半桥中的两个开关管均处于导通状态 ,而变压器在开关管导通时刻的电压为零 ,即变压器的初级处于短接状态 ,并箝位初级电流保持原值。当半桥中的一个开关器件经适当的延迟时间后关断时 ,变压器初级电流又流过该开关管的输出寄生电容 ,从而与开关管的漏极电压谐振且与电压反相 ,使对角臂开关上的电压为零 ,从而保证了零电压开关工作状态。
参考文献 : [1 ] 李宏编著 1 电力电子设备用器件与集成电路应用指南
[M ]1 北京 :机械工业出版社 ,20011 [ 2 ] 叶慧贞 ,等编著 1 新颖开关稳压电源[M ]1 北京 :国防工
业出版社 ,19991 [3 ] 邹旭东 1 半桥软开关 DC/ DC 变换器研究 [ C ]1 华中理

一种基于UC3875的全桥软开关直流电源设计方案

一种基于UC3875的全桥软开关直流电源设计方案0 引言 PWM是英文“Pulse Width Modulation”的缩写，简称脉宽调制，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。

本文介绍了一台采用移相谐振控制芯片UC3875作为控制核心设计，开关频率为70kHz、输出功率1.2kW、主电路为移相全桥ZVZCS PWM软开关模式的直流开关电源设计方案。

并应用PSpice软件进行了仿真，实验结果与仿真结果基本符合。

1 系统设计主电路分析在设计制作的1.2kW(480V/2.5A)的软开关电源中，其主电路为全桥变换器结构，四只开关管均为MOSFET(1000V/24A)，采用移相ZVZCSPWM控制，即超前臂开关管实现ZVS、滞后臂开关管实现ZCS,电路结构简图如图1,VT1~VT4是全桥变换器的四只MOSFET开关管，VD1、VD2分别是超前臂开关管VT1、VT2的反并超快恢复二极管，C1、C2分别是为了实现VTl、VT2的ZVS设置的高频电容，VD3、VD4是反向电流阻断二极管，以实现滞后臂VT3、VT4的ZCS,Llk为变压器漏感，Cb为阻断电容，T为主变压器，副边由VD5~VD8构成的高频整流电路以及Lf、C3、C4等滤波器件组成。

其基本工作原理如下：当开关管VT1、VT4或VT2、VT3同时导通时，电路工作情况与全桥变换器的硬开关工作模式情况一样，主变压器原边向负载提供能量。

通过移相控制，在关断VT1时并不马上关断VT4,而是根据输出反馈信号决定的移相角，经过一定时间后再关断VT4,在关断VT1之前，由于VT1导通，其并联电容C1上电压等于VT1的导通压降，理想状况下其值为零，当关断VT1时刻，C1开始充电，由于电容电压不能突变，因此，VT1即是零电压关断。

由于变压器漏感L1k以及副边整流滤波电感的作用，VT1关断后，原边电流不能突变，继续给Cb充电，同时C2也通过原边放电，当C2电压降到零后，VD2自然导通，这时开通VT2,则VT2即是零电压开通。

一种基于UC3879的新型软开关DC_DC移相全桥变换器

［1 ］来实现软开关。t2 时刻，变压器 T2 次级截止，变压器 T1 将原边电流 i pri 与 T1 的励磁电流 i m1 之差转换到次级，通过 D o1 分别给
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Electrical Automation
电源技术
Power Supply Techniques
《电气自动化》 2011 年第 33 卷第 3 期
3． 2
UC3879 控制电路的设计
选用移相控制芯片 UC3879 作为控制芯片。 UC3879 的内部
结构图见文献 6 ，其主要工作设计特点如下：（ 1 ）可以实现 0% － 100% 的占空比控制（ 2 ）可以设置死区（ 3 ）可以进行自保护（ 4 ）欠电压锁定
图2 新型软开关 DC / DC 移相全桥变换器的电路图
U delay 是延迟设定脚电压（一般都是 2． 5V ）， R delay 是 DELAYAB 和 DELAYC － D 与地之间的电阻值。由以上分析可以得到 DELAYAB引脚的电阻值为 50K。滞后臂死区时间由接在 DELAYCD引脚的电阻来决定，确定电阻值为 20K。 3． 2． 3 电压回馈环节电压调节器是利用 UC3879 内的误差放大器进行的，该误差
可以得到 R T = 21K，在实际电路中可以用一个 50K 的滑动变阻器代替。 3． 2． 2 死区电路 OUTA 和 OUTB、 OUTC 和 OUTD 之间的死区由两方面来确
定： ① 桥臂的令开关时间； ② 由受初级最大的占空比限制。 t delay 可以由以下公式计算 t delay = U delay 246． 9 ˑ 10 －2 ， I delay = I delay R delay （ 4）

基于软开关技术的DCDC功率变换器的设计

基于软开关技术的DC/DC功率变换器的设计O 引言基于软开关技术的全桥DC／DC变换器在高频、大功率的直流变换领域，有着广泛的应用前景，它提高了系统的效率，增大了装置的功率密度。

本文设计的变换器现正应用于电子模拟功率负载中，该负载系统要求能有效实现能量回馈电网，且直流高压>540V，低压直流为48~60V，因此，为升压变换。

限于篇幅，本文仅对DC／DC变换器的设计进行讨论，该变换器利用高频变压器的原边漏感、功率MOSFET并联外接的电容实现零电压开关，该方案简单、高效、易实现。

采用改进型移相控制器UC3879为控制核心，对变换器实现恒流输入控制，文中给出了实用的控制电路和主要参数的设计方法。

试验结果证明系统性能优良、效率高、功率密度大。

1 基本原理1.1 DC／DC变换器的电路原理图1所示的是DC／DC功率变换器的电路原理图，功率开关管S1~S4及内部集成的二极管组成全桥开关变换器，S1及S3组成超前桥臂，S2及S4组成滞后桥臂，S1~S4在寄生电容、外接电容C1~C4和变压器漏感的作用F谐振，实现零电压开关。

其中C7为隔直电容，可有效地防止高频变压器的直流偏磁。

低压直流侧滤波电容为C5、C6、L1为共模电感。

实时检测的输入侧电流值同指令电流值比较，得到的误差信号经过PI环节输出，由改进型移相控制器U C3879组成的控制系统实时生成变换器的触发脉冲；系统实行恒流控制，便于在不同负载情况下考核被测试的直流电源组，同时，也利于根据试验考核系统的功率等级，实现多个相同电子模拟负载模块的并联。

经过实验测试，DC／DC功率变换器工作在软开关状态下，输出高压直流为560V时，高频变压器副边电压的峰值高达1000V。

考虑在工程应用中，系统应该有足够的储备裕量，以利于长时间可靠、安全的运行，整流部分由两个完全相同的整流桥串联构成。

1.2 控制策略对于全桥变换器的控制通常有双极性控制方式、有限双极性控制方式和移相控制方式。

基于UC3875的大功率恒流源的设计

基于UC3875的大功率恒流源的设计
原云峰
【期刊名称】《机电技术》
【年(卷),期】2022()6
【摘要】恒流源是工业中常用的一种设备,文章基于UC3875芯片作为控制单元设计了一种大功率恒流源,它采用经典全桥设计了功率开关管的结构,使用PWM算法移相控制实现对IGBT的开关控制,使之能将开关频率控制在20 kHz。

经实验测试,该恒流电源试验样机可稳定提供40 V、0~300 A的可调的恒定电流,且该恒流源具有较高的负载稳定度和较低的纹波,适用于需要产生恒定磁场的设备。

【总页数】3页(P6-8)
【作者】原云峰
【作者单位】山西机电职业技术学院电气工程系
【正文语种】中文
【中图分类】TM46
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