基于UC3875的新型DC/DC变换器研究
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
您的论文得到两院院士关注 文 章 编 号 :1008-0570(2009)07-1-0127-03
学士学位毕业设计基于uc3875控制的移相全桥软开关电源的设计
学士学位毕业设计基于uc3875控制的移相全桥软开关电源的设计移相全桥软开关电源是一种常见的电源设计,通过使用uc3875控制器来实现对电源的控制和调节。
设计步骤如下:
1. 确定电源的输出需求:包括输出电压和电流要求。
根据实际应用需求确定。
2. 选择开关元件:根据输出电压和电流要求,选择合适的开关元件。
常用的开关元件包括IGBT和MOSFET等。
3. 选择变压器:根据输入电压和输出电压要求,选择合适的变压器。
变压器应具有足够的功率容量和高效率。
4. 设计控制电路:使用uc3875控制器来实现对开关元件的控制和调节。
uc3875是一种常用的PWM控制器,具有多种保护功能和调节特性。
5. 设计反馈电路:为了实现稳定的输出电压,需要设计合适的反馈电路。
反馈电路通常包括误差放大器和比较器等。
6. 进行仿真和优化:使用电路仿真软件进行电路仿真,并根据仿真结果对电路进行优化。
7. 制作电路原型:根据设计结果,制作电路原型进行测试和验证。
8. 进行性能测试:通过对电路原型进行性能测试,验证电源的输出性能和稳定性。
9. 进行安全测试:进行安全测试,确保电源符合相关的安全标
准和规定。
10. 进行系统集成:将电源集成到目标系统中,并进行系统测试和调试。
以上是基于uc3875控制的移相全桥软开关电源的设计步骤。
具体的设计过程中,还需要根据实际情况进行一些细节调整和优化。
基于UC3875的全桥电路设计
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 ;7 1
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
cr u ta d p w e r nsor e . ic i n o rt a f m r
Ke r s: wic we u pl f lbrd on r e ; we r n f r r y wo d s t h po r s p y; ul— i ge c ve t r po r t a s o me
21 0 2年 8月
舰 船 电 子 对 抗
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第 3 5卷第 4期
基 于 UC3 8 5的全 桥 电路 设 计 7
杨 明
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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 P 4 C 0材质 的铁 氧体 磁芯 。
2 2 变 压 器 的 设 计 与 制 作 .
式 中 : 为磁 芯外 径 ; D d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 :2 1 0 2—0 4—0 g
基于UC3875的DC_DC变换器输出过压延时保护电路的研究
2007年5月25日第24卷第3期通信电源技术T e lecom Pow er T echno l og iesM ay 25,2007,V o.l 24N o .3收稿日期:2006 11 29作者简介:张长进(1979-):男,硕士,从事电力电子与电力传动的研究工作。
戴 珂(1969-):男,博士,副教授。
从事电力电子与电力传动的教学及研究工作。
文章编号:1009 3664(2007)03 0014 03研制开发基于UC 3875的DC /DC 变换器输出过压延时保护电路的研究张长进,戴 珂(华中科技大学电气与电子工程学院,湖北武汉430074)摘要:基于UC 3875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。
文章介绍一种结构简单、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U C 3875,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:UC 3875;变换器;过压;延时;过载保护中图分类号:TN 712文献标识码:AStudy the Output O ver voltage T i m e lapse ProtectionC ircu it of DC /DC C onverter Based on UC 3875ZHANG Chang ji n ,DA I K e(H uazhong U niversity of Sc i ence and T echno logy ,W uhan 430074,China)A bstract :O utput vo ltage of phase -s h ifted fu ll br i dge DC /DC converter is rated ,t he equ i p m ents of use w ill to be produced the bad i n fluence when i t ex ceed certa i n scope ,and ex ist the unsafe factor .T h i s tex t i ntroduces an structure si m ple 、perfor m ance steady and output over vo ltag e protection c ircuit .W h ile the out put of converter over vo ltage for a ce rtainly ti m e l apse ,the U C 3875be c l osed ,output o f the converter is zero .D esi gned a pro totype w it h output vo ltag e DC 220V,ove r load i ng protec ti on vo ltage DC 230V,over l oading ti m e -lapse 60s .T he exper i m enta l resu lt proves protec tion c ircuit w illw ork wh ile over -l oading condition ap pearing ,attaini ng t o the purpo se of desi gn .K ey w ords :U C 3875;converto r ;over vo ltage ;ti m e l apse ;over l o ad i ng protection0 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。
UC3875脉宽调制高频开关稳压电源设计
目录第1章概述 (1)第2章系统总体方案确定 (2)2.1 电路的工作原理 (2)2.2 电路的组成 (2)第3章主电路设计与分析 (3)3.1 EMI电源滤波器 (3)3.1.1 EMI电路作用 (3)3.1.2 EMI电路设计 (4)3.2 整流滤波单元 (4)3.2.1 电路原理图.................................................................................4.3.2.2 整流二极管参数计算 (5)3.3 功率变换单元 (7)3.3.1 功率因数校正概述 (7)第4章控制电路设计与分析 (7)4.1 UC3875简介 (8)4.2 芯片的工作原理 (9)4.3 PWM控制电路设计 (12)4.3.1电路参数设计 (12)4.3.2波形分析 (13)4.4驱动电路 (15)第5章辅助电路设计 (16)5.1 辅助电源设计 (17)5.2保护电路设计 (18)第六章总结与体会 (19)参考文献 (20)附录(完整的总电路图) (21)课程设计成绩评分表 (22)第1章概述在电力电子技术的应用及各种电源系统中,开关电源技术均处于核心地位。
对于大型电解电镀电源,传统的电路非常庞大而笨重,如果采用高顿开关电源技术,其体积和重量都会大幅度下降,而且可极大提高电源利用效率、节省材料、降低成本。
在电动汽车和变频传动中,更是离不开开关电源技术,通过开关电源改变用电频率,从而达到近于理想的负载匹配和驱动控制。
高频开关电源技术,更是各种大功率开关电源(逆变焊机、通讯电源、高频加热电源、激光器电源、电力操作电源等)的核心技术。
开关稳压电源(以下简称开关电源)问世后,在很多领域逐步取代了线性稳压电源和晶闸管相控电源。
早期出现的是串联型开关电源,其主电路拓扑与线性电源相仿,但功率晶体管工作于开关状态。
随着脉宽调制(PWM)技术的发展,PWM开关电源问世,它的特点是用20kHz的载波进行脉冲宽度调制,电源的效率可达65%~70%,而线性电源的效率只有30%~40%。
小型光伏发电系统中的隔离型dc-dc变换器设计
小型光伏发电系统中的隔离型dc-dc变换器设计DC-DC变换器设计摘要研究了应用于光伏发电系统中的隔离型DC-DC变换器,分析了全桥变换器的工作原理和存在的一些问题,采用了一种基于Boost变换器和移相全桥ZVS DC-DC变换器的组合式前级隔离型 DC-DC变换器,将MPPT控制和全桥变换环节的四个开关管的控制有效解耦。
简要介绍了MPPT技术的发展,对常用的三种MPPT技术的原理和存在的问题进行了分析和比较,并选择扰动观察法作为MPPT控制技术。
设计了总体方案,对主电路中各元器件的参数进行了设计,包括对滤波电容、谐振电感、高频变压器和输出滤波器的设计。
基于IR2110对Boost升压环节的驱动进行了设计,基于UC3875对全桥DC-DC变换环节的控制和驱动进行了设计。
基于 LPC2131 对控制软件进行了设计。
在硬件设计的基础上,在matlab的Simulink模块中进行了光伏发电系统的建模、仿真和分析。
以移相全桥电路为核心搭建了原理样机。
实验结果表明,所搭建的原理样机能够按照要求工作。
31386 毕业论文关键词光伏发电 MPPT 组合式变换移相全桥 UC3875 Title Design of Isolated DC-DC converter in Small PV System Abstract Pre-isolated DC-DC converterapplied for PV system is studied in this paper、 Based on the analysis of the principle of full-bridge converter and some existing problems of the converter, a type of bination of circuit topology based on Boost converter and phase-shifted full-bridge ZVS DC-DC converter is adopted、 Thus the contradiction of MPPT controller and the control for four switches of full-bridge converter is solved、 Development of MPPT technology is briefly introduced and the most mon three types of MPPT technology are analyzed and pared, what’s more, perturbation and observation method is chosen as the MPPT technology in this paper、 Parameters of various ponents in the main circuit is devised, including input filter capacitor, resonant inductor, high frequency transformer, and output filter、 Besides, drive circuits for Boost converter basing on IR2110 and for full-bridge DC-DC converter basing on UC3875 are designed、 On the basis of hardware design, modeling, simulation and analysis is carried out in the Simulink model in matlab、 A prototype of phase-shifted full-bridge converter is built in the end、 The result of experiment indicates the prototype constructed can work as required、源自[六\维$论*文|网(加7位QQ3249`114 Keywords PV power generation MPPT bined conversion phase-shifted full-bridge UC3875 目次1绪论11、1课题背景和意义11、2光伏发电现状、11、3光伏发电系统简介21、4光伏发电系统中的DC-DC变换器31、5本文主要研究内容32隔离型DC-DC变换器52、1移相全桥ZVSDC-DC变换器、62、1、1移相全桥ZVSDC-DC变换器的工作原理62、1、2移相全桥ZVSDC-DC变换器软开关的实现102、1、3移相全桥ZVSDC-DC变换器存在的问题112、2含Boost升压环节的全桥变换器112、3本章小结、133最大功率点跟踪技术143、1光伏电池的工作原理143、2光伏电池的工程模型143、3最大功率点跟踪技术173、3、1固定电压法173、3、2扰动观察法183、3、3电导增量法193、4MPPT技术比较与选择203、5本章小结、204系统硬件设计214、1总体设计方案214、2功率开关管和二极管的选择21 4、3Boost环节设计、234、3、1Boost环节电感设计、234、3、2Boost环节电容设计、244、4全桥DC-DC变换环节设计244、4、1高频变压器设计、244、4、2谐振电感设计264、4、3滤波电感设计264、4、4滤波电容设计274、5输入滤波电容设计274、6驱动电路设计274、6、1Boost环节驱动设计、274、6、2全桥DC-DC变换环节控制和驱动设计、29 :4、7本章小结、335系统仿真分析345、1光伏组件模型的仿真分析345、2Boost升压环节仿真分析375、3全桥DC-DC升压变换环节仿真分析385、4含MPPT的前级DC-DC变换器的仿真分析、415、5本章小结、446系统软件设计456、1软件设计方案456、2信号采样子程序、466、3MPPT子程序、496、4PWM输出子程序、506、5本章小结、517实验与调试、527、1原理样机的搭建、527、2实验结果分析537、3本章小结、55 结论、56 致谢、57 参考文献581 绪论1、1 课题背景和意义能源是人类生活的基础,是社会经济生产的动力。
基于UC3875全桥移相开关电源的设计
(. 1 江南大学通信 与控制工程学院 , 江苏 无锡 2 4 l l2 2 2 .江 阴职 业技术 学 院 电子 信 息工程 系 , 苏 江 阴 2 4 3 江 l 3) 4
【 摘 要 】 文章阐述了 压开关技术 相全 换器中 应用, 零电 在移 桥变 的 提出了 一种改进型的 压零电流全 零电 桥移相开关电
【 文章编 号 】 10—63 08 1 06 — 3 0327( 0 ) — 01 0 2 0
全 桥移相 Z S P V — WM变换器 的主 电路如 图 1 所示 。其主 要工作波形如 图 2所示。 仅需在全桥电路上增加一个谐振 电感 L 或利用变压器漏感 ,便可通过 L 与功率开关管输 出电容 c (_ , ,, ) i1 2 3 4 的谐 振 , 电感储能 释放过程 中 , C 上 的 电压 在 使 U 逐 步 下降 到零 ,而 使功 率开关 管 体 内的寄 生 二极 管 V D (_ , , , ) i1 23 4 开通 , 而使 电路 中 4个开关器 件实现零 电压 开 从 通或零 电流关断。 通过改变对 角线上开关管驱动信号之间的相
器——零 电压零电流( Vz s P z c )wM由此产生 。Z Z S P V C — WM
改善 了器件的运行状 态 , 实现 了变换器 的零 电压零电流开关特
图 1 移 相 全桥 ZVS PW M 变换 器 主 电路 -
性, 在通信等开关电源上已推广使用 。
— —]
J
: I
位差来改变 占空 比, 以达到控制输 出电压 的 目的。变压器副边
所接整流二极管 V 、 D, VD 实现全波整流 。 功率开关 器件 S 驱动信号 U 。 S 驱动信号 u 。 与 一相 同 ,: S 驱动信号 Ue与 S 驱动信号 Uc相 同, | 2 3 E 3 而且 Ue.e与 Ue Ue g ̄ 5 l 4 g" 5 U 2 3  ̄
高效率DCDC变换器的研究
1、转换效率:尽可能减少功率损失,提高能量传输效率。
2、可靠性:选用成熟的、经过实际验证的电路结构,以保证系统的稳定性。 3、功率密度:在满足效率与可靠性的前提下,尽可能提高功率密度,以满足 光伏发电系统的实际需求。
系统设计
系统设计
高升压比DCDC变换器的硬件设计主要包括功率开关管、电感、电容等元器件 的选取。其中,功率开关管的选取最为关键,需要其额定电压、额定电流、开关 频率等参数。电感与电容的选取则需其电气性能、耐压等级以及温度特性等。
引言
关键词:DCDC升压变换器、输入电压、输出电压、功率、电路拓扑。
DCDC升压变换器概述
DCDC升压变换器概述
DCDC升压变换器是一种将直流输入电压转换为较高输出电压的电路,其核心 部件包括开关管、储能元件和调节器。通过控制开关管的通断时间,DCDC升压变 换器可以实现输入电压和输出电压之间的转换。在电子设备领域中,DCDC升压变 换器可用于多种应用场景,如分布式电源系统、电池供电设备、功率因数校正等。
DCDC升压变换器设计建议与经验
2、精确的磁性元件设计:磁性元件是DCDC升压变换器的关键元件之一,需要 进行精确设计。合理选择磁性材料的磁特性、准确计算磁性元件的几何尺寸以及 优化磁性元件的散热设计等,都能提高变换器的性能。
DCDC升压变换器设计建议与经验
3、开关管的选择与优化:开关管是DCDC升压变换器中的关键开关器件,需要 根据应用场景选择合适的开关管类型和参数。例如,在需要高频率工作的场景下, 可以选择MOSFET作为开关管;在需要低功耗的情况下,可以选择肖特基二极管作 为开关管。
技术原理
DCDC变换器是一种可将直流输入电压转换为直流输出电压的电路模块,其升 压比指的是输出电压与输入电压的比值。高升压比DCDC变换器通过采用先进的拓 扑结构和控制策略,可实现高效率、高可靠性及高功率密度的输出。
基于UC3875的软开关DCDC变换器研究
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基于 !"#$%& 的软开关 ’"(’" 变换器研究
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# 黄石理工学院 ’ 胡 学 芝
南光群
Hu,Xuezhi Nan " Guangqun
摘要! 本文 介 绍 了 移 相 式 准 谐 振 变 换 器 控 制 集 成 电 路
- 引言
传统的全桥 N,O 变换器适用于输出低电压大功 率的情况 " 以及电源电压和负载电流变化大 的场合 ( 其优点是开关频率固定 " 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 将 开关频率提高 ( 将谐振变换器与 N,O 技术结合起来 构成软开关 N,O 控制方案 " 既能实现功率开关的软 开 关 特 点 "又 能 实 现 恒 频 控 制 "是 当 今 电 力 电 子 技 术 领域研究热点之一 ( 在 -".-" 变换器中 " 则多采用以 全桥移相控制软开关 N,O 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 -".-" 变换器其效 率 可 达 PQR 以 上 " 本 文 就 由 !"*C%D 芯 片 组 成 *+,
行相位移动 $ 实现全桥功率级定频脉宽调制控制 ( 通
浅谈基于UC3875的电力操作电源的设计
12 控 制 电 路 -
( )电流内环设 计。变压器原边 绕组 的交 流电流信号经 2 过整流后 , 成峰值电流负反馈 , 电流信 号需转换 为电压信 形 该 号 。通过在整流输出后 , 连接的取样电阻转换为 电压 信号 , 再 经R C滤波器 , 抑制噪声 ( 如图 2 。 ) 对 U 37 C 8 5设定斜坡设 置 / 偿脚与 基准 电源之 间 的上 补
11 主 电路 .
主 电路 原边 采用 移 相控 制 的全桥 Z Z S电路 , T VC V 1和
V 3构成超前桥臂 ;T T V 2和 V 4构成滞后 桥臂 ; T 变压器原边 串 接有 隔直 电容 c 、低损耗 饱和电感 k 、变压器等效漏 电感 b Lb 如图 1。超前桥臂 利用 变压器漏感和输 出电感实现零 电 l( ) 压 开通 ; 滞后桥臂利用 隔直电容 , 实现零 电流关 断 ; 利用低损
Eq ime t u p n Ma u a t n e h o o y No 1 2 0 n fcr g T c n lg . 2, 0 8 i
浅谈基于 U 3 7 C 8 5的电力操作 电源 的设计
赵 小 灵
( 广西机 电工程学校 , 广西 南宁 5 0 0 ) 30 1
摘要 : 以零 电压零 电流软开 关( V CS 全桥变换 电路 为基础 , ZZ ) 整流 电路 采用倍流整流的工作 方式, 采用 UC3 7 8 5芯片为控 制核 心, 设 计 了一套 电力操作 电源 系统。该系统所有功率 器件均工作在软开关状态 , 并且有较大的软开关工作 范围, 获得 了满意的结果 。
耗 饱 和 电 电路 , 由变压器副边、 两个输 出等值 电
感 L l L2 整流二极 管 V o 和 V o 及 负载 R o 和 o、 Dl D2 L构成 ( 如
uc3875中文资料
uc3875中文资料篇一:关于uc3875UC3875相移谐振控制器(PhaeShiftReonantController)特点:FEATURESZeroto100%DutyCycleControl输出PWM脉冲0到100%占空比dutycycle(占空比)ModeTopologie(拓扑)电压或电流型拓扑相兼容PracticalOperationatSwitching(开关)Frequencie(频率)to1MHz开关工作频率1MHZFour2ATotemPoleOutput4个2A图腾柱输出TotemPole(图腾柱)(图腾柱输出(TotemPole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。
)10MHzErrorAmplifier(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)。
)UndervoltageLockout欠压锁定(UVLO)(电压不足时,为不工作的状态)LowStartupCurrent–150A低的软上升电流OutputActiveLowDuringUVLOSoft-StartControl软启动控制TrimmedReference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。
新型小功率DC/DC变换器的研制
件 的导通 时 间来 控制 平 均 输 出 电压 的方 法 之 一就 是 采 用某 一 固定 频 率进 行 开 关切 换 ,并通 过 调 整 导通 区 间长 度来 控 制平 均输 出 电压 ,这 种 方 法也 称 为脉 宽 调 制 法 。本 设 计 我 们 采 用 B c u k型 变换 器 . 电路 相 比之 下 具 有 以下 特 点 : 件 数 量 少 . 该 元
(. a ni 0 “ & 0l gE up n rs We a S an i 7 1 , C ia 2S a x F r g R ln q imet k , h i Wo i n hax n 17 1 l hn)
Ab t a t A o e o t l n u s i t d l t g c n e tr w ih u e UC 5 3 a h o e i i t d c d t i sr c : p w rc n r l g p le w d h mo u ai o v r h c s 3 7 s t e c r s n r u e .I man oi n e o s c r u tp r me e s ae a ay e n a c lt d Ac o d n o t e e p r n ,i i h we h tt e c n e tr h d ma y i i a a t r r n l z d a d c l ua e . c r i g t h x e i c me t t s s o d t a h o v re a n
数 进行 分析 和计 算 。实验 结果表 明: 变换 器具 有 频响 快 、 该 负载调 整 率 高 、 出电压稳 定 、 波 小的 输 纹
优点 . 是一 种性 能 可靠 的 实用型 变换 器。
基于全桥移相的双极性输出DC-DC变换器的研究毕业设计
摘要摘要移相全桥软开关电路由于把PWM控制技术与软开关技术结合在一起,在中大功率变换器中应用非常广泛。
本文研究了以全桥变换器作为主电路拓扑、以芯片UC3875作为主控芯片、以移相全桥方式作为控制方案的移相全桥软开关DC/DC变换器。
该变换器输入电压为200~300VDC,输出电压为±425VDC.本文从电路拓扑选择,控制方案入手,通过理论分析和仿真计算,设计了该变换器。
为了使变换器具有良好的动态和静态特性,变换器必须实现闭环控制。
本文采用电压反馈的闭环控制,提高了变换器的动态性能和稳态性能。
本文在理论分析的基础上对该变换器进行了仿真研究,建立了该变换器的小信号模型,设计了该变换器主电路、控制电路和闭环反馈环节等各项参数。
本文基本上达到了任务书要求。
关键词移相全桥;软开关;闭环控制燕山大学本科生毕业设计(论文)AbstractPhase-shifted full-bridge soft-switching circuit which combined PWM control technology and the soft-switching technology, was widely used in thepower converters. The paper focuses on a 200~300VDC/ 425VDC,Phase-Shifted Full-Bridge soft switched DC/DC converter with UC3875 as its kernel controller.To achieve the goal,a converter is designed based on the selection of the main circuit topology and the control method through theoretic analyzing and simulation.To achieve a good performance both statically and dynamically, closed loop control method has to be applied.The paper takes advantage of a voltageclosed-loop control mode and improves the static and dynamic performance of the converter. Based on the analyzing of the theory ,small signal converter model are built and the parameters of main circuit,control circuit and closed-loop part are designed through simulation.Some performances of the converter are also analyzed in the simulation.Therefore,the paper basically commitments to the requirements.Keywords Shift-phase full-bridge ; Soft-switching ;closed loop control method目录摘要 (I)Abstract ................................................................................................................ I I 第1章绪论. (1)1.1课题背景 (1)1.2开关变换器的分类 (1)1.3常见开关变换器的比较 (2)1.4软开关直流变换器的发展 (3)1.5本次研究的主要内容 (5)第2章移相全桥DC-DC变换器的工作原理 (6)2.1移相全桥变换器的基本结构和主要电量 (6)2.2全桥DC-DC变换器的控制策略 (7)2.3移相全桥软开关DC/DC变换器的基本工作原理 (10)2.4移相全桥变换器小信号模型的建立 (18)2.5本章小结 (21)第3章移相全桥DC-DC变换器的主电路设计与开环仿真 (22)3.1主电路拓扑选择 (22)3.2主电路参数设计 (23)3.3主电路仿真分析 (24)3.3.1MATLAB简介 (24)3.3.2开环仿真电路的建立 (24)3.3.3开环仿真波形 (25)3.4本章小结 (27)第4章移相全桥DC-DC变换器控制电路设计与闭环仿真 (28)4.1控制电路的设计 (28)4.2主要芯片介绍 (28)4.2.1UC3875芯片的引脚简介和功能简介 (28)4.2.2IR2110芯片的简介 (34)4.3控制电路及驱动电路 (38)4.4闭环仿真 (40)4.5本章小结 (41)结论 (42)参考文献 (43)致谢 (45)附录1 (46)附录2 (52)附录3 (56)附录4 (66)附录5 (72)第1章绪论第1章绪论1.1 课题背景电力电子技术是20世纪后半叶诞生和发展的一门崭新的技术。
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。
制作UC 3845 DC-DC转换器
制作UC 3845 DC-DC 转换器
如果功率很大,建议购买套件或成品。
仿制该电路的困难之处是脉冲驱动变压器的制作,由于手头没有高u值的磁芯,所以采用节能灯磁环。
因没有制作经验和网上资料,制作时颇费周折,开始绕了40T,逐渐减少匝数,最后减少至20T。
我用于制作辅助电源51V-12V,功率不是很大,电流在200mA以内。
所以电感采用100-300uH,场管2A75V以上就行了,D4肖特基二级管1A60V以上,R1在1W 20-30K之间,视供电电压而定,确保在最低供电电压时启动电流在1mA以上。
T1、T2用节能灯磁环,黑色的那种。
驱动变压器T1双线并绕20T ,过流保护互感器T2原边1-2T,次级100-50T。
注意同名端。
调试时,先不要安装D3,取消保护,最好在51V端串一个10R贴片电阻短路保护。
上电后,测量输出电压,如果误差太大,或不稳定,在排除其它原因后,看看T1 是否焊错,把次级两端交换一下,测输出电压,应当十分稳定,如果正常,进行下一步。
焊好D3,R5取15-20R,看电路是否保护,若否,再加大阻值,直到电路保护,看此时电阻大小,一般取保护时电阻值的一半左右即可。
一切都正常后,如果输出功率比较大,应取消10R短路保护电阻。
输出电压Vout=2.5X(1+R11/R10),R10绝对不能开路。
输出频率在40KHZ左右即可。
T1 ,T2次级采用0.1-0.3mm漆包线。
未标功率电阻可用1/4 W或0805\0603。
除电解电容,可采用瓷片、涤纶、贴片电容。
焊接过程注意不要虚焊、短路。
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
引言
近年来,随着电子技术的发展,邮电通信、交通设施、仪器仪表、工业设施、家用电器等越来越多地应用开关电源,随着科学技术的不断进步,对大功率电源的需求也就越来越大。
与此同时大量集成电路、超大规模集成电路等电子通信设备日益增多,要求电源的发展趋势是小型化、轻量化。
通常滤波电感、电容和变压器的体积和重量比较大,因此主要是靠减少它们的体积来实现小型化、轻量化。
我们可以通过减少变压器的绕组匝数和金减小铁心尺寸来提高工作频率,但在提高开关频率的同时,开关损耗会随之增加,电路效率会严重下降。
针对这些问题出现了软开关技术,它利用以谐振为主的辅助换流手段,解决了电路中的开关损耗和开关噪声问题,使开关电源能高频高效地运行,从20 世纪70 年代以来国内外就开始不断研究高频软开关技术,目前已比较成熟,下面以
2KW 的电源为例进行设计。
1.设计内容和方法
1.1 主电路型式的选择
变换电路的型式主要根据负载要求和给定电源电压等技术条件进行选择。
在几种常用的变换电路中,因为半桥、全桥变换电路功率开关管承受的电压比推挽变换电路低一倍,由于市电电压较高,所以不选推挽变换电路。
半桥变换电路与全桥变换电路在输出同样功率时,半桥变换电路的功率开关管承受二倍的工作电流,不易选管,输出功率较全桥小,所以采用全桥变换电路。
传统的全桥变换电路开关元件在电压很高或电流很大的条件下,在门极的控制下开通或关断,开关过程中电压、电流均不为零,出现重叠,导致了开。
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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 , C L 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
D C变 换 场 合 得 到 了 广 泛 研 究 和 应 用 _ 。但 1 J 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
l p c nrlsse b s d o 3 7 h s o o to y tm a e n UC 8 5 p a e— s i h p wa e in d a d t e e p rme tlpa sb i . h f c i s d sg e h x e t n i na ltwa u l t Th b an d e p rme t e ut h we e fa iii ft ec n rlp o r d t ec re te so e cr e o tie x e i na rs l s o d t e sb l yo h o to rga a h or cn s ft i l s h t m n h -
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
Ⅳ
来 调 节 输 出 电压 。下 面 的分 析 中 设 各 器 件 均 为
基 于 U 37 C 8 5的 新 型 D / C变 换 器 研 究 水 CD
吴鸿霞 刘卫东
(黄石理工学院 电气与电子信息工程学院, 湖北 黄石 450;湖北城市职业学校, 303 湖北 黄石 450) 304
摘 要 : 围绕带钳位二极管的移相全桥 Z S V 变换器的工作原理、 软开关实 现条件 、 整流桥选用及其寄 生振荡的抑制、 电压型单环控制等问题进行 了理论分析 , 设计 了一套基于 U 37 C 85移相 芯片的电压型 单环控制系统 , 并搭建了实验平台, 在实验平 台上 进行了实验 , 给出了实验结果 。实验 结果说 明了控 制方案 的可行性 , 验证 了电路设计的正确性。 关键 词 : C 8 5 移相控制 ; 电压开关 U 37 ; 零
c l d sg . ut e i n K e r s: y wo d UC3 7 p ae c nr lz r otg wi h 8 5; h o to ;eo v l e s t s a c
全 桥 变 换 电路 拓 扑 是 电 源技 术 中最 常用 的 电路 拓 扑之 一 。移 相 全 桥 Z SP C D V WM D / C变
1 变 换 器 主 电路 拓 扑 及 工 作 原 理
原 边 带 钳 位 二 极 管 的移 相 全 桥 Z SD / C V C D 变换 器 拓 扑 结 构 电 路 如 图 1所 示 。 D 一D 分 别是与 Ⅵ’ ,一v 一 起 的 封 装 二 极 管 , ,~ C T C
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流管 D 导 通 , 止 , 中充 满 电 荷 。 D截 c
t] 从 t时刻开始 i过 0继续 反向增 大 , , : Ⅵ 和
Ⅵ' 2为 提 供 通 路 , 当 足 以提 供 负 载 电 流 时 , D。 断 , 入模 态 7 t, ]: r关 进 [ t t 刻 后 ,。 续 时 i继 反 向增 加 , 附反 向充 电到 其 上 的 电压 为 2 i n c U /
换器 , 在控制 中使其 超前 桥臂 和滞后 桥臂 的开 关 管 均 在零 电压 软 开 关 条 件 下 开 通 和 关 断 , 克
服 了硬 开 关 条 件 下 运 行 的缺 点 , 关 损 耗 小 , 开 结
桥 Z SD / C变 换 器 , 出 了 主 电 路 结 构 , V C D 给 阐 述 了变 换 器 的 工 作 原 理 和 参 数 设 定 原 则 , 出 提 了 电压 闭环 控 制 方 案 , 计 了 一 套 基 于 U 3 7 设 C 85
该 过程结束 。9 t时刻后 的 t ~t 与 t 1 o~t 的工 8
作 情况 相 同 , 只是 变 压 器 磁 化 的方 向 相 反 。
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图 1 DC DC变 换 器 电 路 原 理 图 /
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在 t 刻 之 前 ,V 和 V 导 通 , 出 整 。时 T T 输
收 稿 日期 :0 1— 5— 6 21 0 0 }基 金 项 目 : 石 理 工 学 院 校 级 科 学研 究 重点 项 目 ( 目编 号 :9j 6 。 黄 项 0 y 0 A) z
作者简 介 : 吴鸿霞 (9 7 16 一
)女 , , 湖北武汉人 , 教授 , 士 , 硕 研究方 向 : 电力 电子技术 。
H a gh u e 4 50 ; b i i o a o a S ho, agh H b i 3 0 4 un si b i 3 0 3 Hu e C t V ct nl c olHun si u e 4 5 0 ) H y i
Ab ta t sr c :Ac od n ot et e rt a n lsso e wok n rn ilso h h s - h f d fl — b d e c r ig t h h oei la ay i ft r ig p cp e ft e p a e— s i e ul - r g c h i t i ZVS c n etrwi lmpn id s h e ie o d t n fsf wi h s h ee t n o h e t ir o v r t ca ig do e ,t e r a z d c n i o s o o s t e ,t e s lci fte rci e e h l i t c o f
b de di a s i ocl i upes nads  ̄ —l pvlg ot l ast f i l o ae— i a t p a t ltn r g s r ic siao sp r i i e o oaecn o, e o n e—vl n so n n o t r sg t g
复造 成 的 损 耗 。 到 t 刻 , 。时
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线 性 下 降 为 0,
D 自然 关 断 , 模 态 结 束 , 入 模 态 9[ t] 该 进 t, : ,
t时 刻 后 i 续 反 向 增 加 , t 刻 V 3 断 , 。 继 在 时 T 关
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变换器在一个开关周期共有 1 8种 开 关 模 式 , 后 9种类 似 前 9种 , 此 分 析 前 9种 J 在 。
时, 进入模 态 8 t, ] 在 t 时 刻 , 。 升 到 [, t : , 。 上
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C点 电 位 变 为 0, 导 通 , D 将
钳 在
,
从 而 消 除 了整 流桥 的尖 峰 电 压 和 二 极 管 反 向恢
C =C, 是 理 想 器 件 。L 是 谐 振 电感 , 是 隔 都 r C 直 电容 。超 前 桥 臂 为 、 和 v , 滞 后 桥 臂 为 T, Ⅵ ’ 、 , 前 桥 臂 和滞 后 桥 臂 的 2个 开 关 管 和 超 互 补 导 通 , 前 桥 臂 和 滞 后 桥 臂 导 通 角 相 差 一 超
理想器件 , 且 》 L/ 1 为 变 压 器 原 副 边 匝 r n (1 ,
( ) = i(4 t
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比 ) 设 开 关 周 期 为 , 关 管 的 开 通 时 间 为 , 开
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电感 L 一 个 周 期 内 的 最 大 电 流 为 , , f 2 一
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中图分 类号  ̄M4 T 6
文献标 识 码 : A
文章 编号 :0 8—8 4 (0 1 0 0 0 0 10 2 5 2 1 )4— 0 1— 4
Re e r h o w s a c fNe DC / DC nv re s d o Co e t r Ba e n UC3 7 5 8
第2 7卷 第 4期 2 1 年 8月 01
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