移相全桥参数计算

1、介绍
在大功率服务器件中，为满足高效和绿色标准，一些供电设计师们发现使用移相全桥转换器更容易。

这是因为移相全桥变换器可以在转换器原边获得零切换。

这个应用程序的目的是设计报告审查的600W移相全桥变换器在电力系统中,利用TI的新UCC28950移相全桥控制器,并基于典型值。

在生产设计需要修改的值最坏情况的条件。

希望这些信息将帮助其他电源设计者的努力设计一个有效的移相全桥变换器。

表 1 设计规范
计算T1原边均方根电流(IPRMS):
T1原边均方根电流(IPRMS1当能量被传递到次边
T1原边均方根电流(IPRMS2)当转换器
总T1原边均方根电流(IPRMS)
此设计一个Vitec变压器被选中，型号75PR8107有一下规范
测量漏原边漏感:
变压器原边直流电阻:
变压器副边直流电阻:
估计转换损失(PT1)是铜损的两倍。

（注意：这只是一个估计,基于磁设计总损失可能会有所不同。

）
计算剩余功率预算:
5、QA, QB, QC, QD FET选择
本设计以满足效率和电压要求, 20A 650 V,CoolMOS FETs英飞凌被选择Qa Qb Qc Qd
场效应晶体管漏源电阻:
场效应晶体管输出电容指定:
电压drain-to-source(VdsQA),输出电容测量,数据表参数:
计算平均输出电容[2]:
QA场效应晶体管栅极电荷:
ESR 31mΩ。

输出电容的数量:
总的输出电容
有效输出电容ESR:
计算输出电容器损耗(PCOUT):
重新计算剩余功率预算:
9、选择QE and QF
为设计选择FETs总是尝试和错误。

我们以满足电力需求的设计选择75 v,120A- FETs,从Fairchild,型号FDP032N08。

这些FETs的下面特征。

计算场效应晶体管平均输出电容(COSS_QE_AVG)，基于数据表参数输出电容(COSS_SPEC)、从COSS_SPEC上测量的(Vds_spec)和最大的漏源电压在设计(VdsQE)将被应用到应用程序中的场效应晶体管。

当QE QF关断时，电压场效应晶体管的电压:
测试数据表上从场效应晶体管输出电容上指定的电压:
从场效应晶体管数据表上制定的输出电容:
QE QF 上平均输出电容
QE QF 均方根电流
为了估计场效应晶体管开关损耗场效应，晶体管的Vg和Qg曲线数据表需要研究。

首先是miller plateau开始时的gate charge需要确定(QEMILLER_MIN)结束时的gate charge (QEMILLER_MAX)为了给定的VDS。

这个FETs 设计是为了驱动 UCC27324的4-A(IP)门限驱动电流
估计场效应晶体管Vds上升和下降时间:
千赫。

这应该工作大多数应用程序但也许适合个体的布局调整和EMI的设计。

UCC28950 VREF输出(引脚1)需要高频旁路电容滤除高频噪音。

这个引脚需要至少1μF高频旁路电容(CBP1)。

请参考图1适当的位置。

电压放大器参考电压(引脚2,EA +)可以设置与分压器(RA,RB)，这个设计实例我们要设置误差放大器参考电压(V1)2.5 v .选择一个标准电阻RB值,然后计算电阻RA值。

设置电压放大器参考电压:
分压器由电阻器RC和RI选择，设置直流输出电压(电压输出)引脚3(EA)。

选择一个标准电阻器RC:
计算R1
然后选择一个标准的电阻:
补偿反馈回路可以通过适当选择反馈组件
(RF、CZ和CP)。

这些组件被放置尽可能接近U CC28950引脚3和4。

考图5。

最初的起点QC和QD打开延误(tCDSET)应该最初设置为相同的延迟，QA和QB打开延迟(引脚6)。

以下方程程序QC和QD接通延迟(tCDSET)，通过适当选择电阻RDELCD(引脚7)。

电阻R由t决定
选择一个标准电阻器的设计:
一旦你已经启动并运行原型建议微调tCDSET光负载。

在这个设计CD节点将山谷开关负荷在10%左右。

请参考
如图6所示。

在轻负载获得零电压开关节点QDd由于容易多了反映了输出电流出现在主变压器的场效应晶体管QD和QC岔道/。

这是因
为有更多的峰值电流激励LS在此之前过渡,而QA和QB岔道/。

有一个可编程延迟岔道的场效应晶体管场效应晶体管QA岔道后QF(tAFSET)的岔道场效应晶体管QE QF后,场效应晶体管QB岔道
(tBESET)。

好地方设置这些延误tABSET的50%。

这将确保适当的同步整流器之前关闭AB零电压过渡。

如果这个延迟太大将导致OUTE 正确和OUTF不重叠,它将创建多余的身体二极管传导FETs量化QE和QF。

形成的电阻分压器RCA1 RCA2由tAFSET和tBESET决定， UCC28950的延迟范围。

选择一个标准RCA1电阻值。

注意：tEFSET tBESET可以在32 ns - 1100 ns之间设置。

电压的ADELEF引脚UCC28950(VADELEF)需要设置RCA2基于以下条件。

如果tAFSET < 170 ns设置VADEL = 0.2 V,tABSET可以编程32 ns - 170 ns:
如果tABSET >或= 170 ns设置VADEL = 1.7 V,tABSET 170 ns和1100 ns之间可以编程:
基于VADELEF选择、计算RCA2:
选择最接近标准RCA2电阻值:
重新计算VADELEF基于电阻分
如果VSLOPE2 < VSLOPE1 设置VSLOPE = VSLOPE1
如果VSLOPE2≥VSLOPE1 设置VSLOPE = VSLOPE2
选择一个标准电阻器RSUM。

开关节点QBd / Q4d谷QDd / Q3d取得了零电压切换和节点。

请参考图12和图13。

非常不寻常的节点QDd / Q3d获得零电压切换之前QBd / Q4d。

这是因为QDd / Q3d开关节点电压过渡期间,反映了输出电流提供了直接的LC防水层开关节点的能量。

在QBd / Q4d开关节点过渡主已经被高短路了吗方或低端FETs H桥。

这种转变依赖于能源存储在LS和LLK提供能源的LC防水层开关节点QBd / Q4d使它需要更长的时间实现零电压。

当转换器运行在25岁零电压开关节点操作(零电压切换)。

这也是值得一提的,没有门米勒的证据高原
在门驱动器切换。

这是有道理的,因为电压和源FETs QA的QD门开之前已经转变转变。

注意：零电压输出功率保持从50%提高到100%。