從事電源設(shè)計(jì)的朋友都知道，半橋電路由兩個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件組成，并向外提供方波信號(hào)；而基于半橋而來(lái)的DC-DC轉(zhuǎn)換器由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并且易于操作，經(jīng)常被用于中小功率電路的設(shè)計(jì)當(dāng)中。常見(jiàn)的半橋控制器通常有兩種控制方法：一種是對(duì)稱(chēng)控制；而另一種則是不對(duì)稱(chēng)互補(bǔ)控制。本文小編就將分享實(shí)現(xiàn)半橋DC/DC變換器軟開(kāi)關(guān)的PWM控制方法。
控制型軟開(kāi)關(guān)PWM控制策略
控制型軟開(kāi)關(guān)半橋DC/DC變換器不增加主電路元器件(可增加電感電容元件以實(shí)現(xiàn)軟開(kāi)關(guān)條件)，通過(guò)合理設(shè)計(jì)控制電路來(lái)實(shí)現(xiàn)軟開(kāi)關(guān)。圖1給出4種控制型軟開(kāi)關(guān)半橋DC/DC變換器的PWM控制策略。
圖1 控制型軟開(kāi)關(guān)PWM 控制策略
不對(duì)稱(chēng)互補(bǔ)脈沖PWM控制
開(kāi)關(guān)管的控制脈沖不對(duì)稱(chēng)互補(bǔ)，采用此控制策略的傳統(tǒng)不對(duì)稱(chēng)半橋變換器已廣泛應(yīng)用于中小功率場(chǎng)合。其原邊開(kāi)關(guān)管實(shí)現(xiàn)ZVS的方式有2種：負(fù)載電流ZVS 方式和勵(lì)磁電流ZVS方式。其優(yōu)點(diǎn)是：兩個(gè)開(kāi)關(guān)管都可實(shí)現(xiàn)ZVS;一些可改善移相全橋變換器滯后臂軟開(kāi)關(guān)條件的措施也可用于不對(duì)稱(chēng)半橋變換器；不存在硬開(kāi)關(guān)中的震蕩問(wèn)題;與移相全橋變換器相比，無(wú)循環(huán)能量。其缺點(diǎn)是：開(kāi)關(guān)管電壓應(yīng)力和開(kāi)關(guān)管軟開(kāi)關(guān)條件不一致，上管較難實(shí)現(xiàn)軟開(kāi)關(guān)；整流管電壓應(yīng)力不一致，且隨占空比變化，一些應(yīng)用場(chǎng)合一個(gè)整流管電壓很高，器件較難選擇;輕載時(shí)會(huì)失去軟開(kāi)關(guān)條件;變壓器直流偏磁，負(fù)載越重占空比越小，偏磁越嚴(yán)重；非常不適用于寬輸入或?qū)捿敵鲭妷旱膽?yīng)用場(chǎng)合。
移相脈沖PWM控制
采用此控制策略的半橋也稱(chēng)為雙有源半橋。此控制策略與傳統(tǒng)的移相全橋拓?fù)漕?lèi)似，區(qū)別在于移相的兩個(gè)橋臂分布在變壓器的原副邊。此拓?fù)渲?，變壓器的漏感是中間儲(chǔ)能元件。原副邊半橋各產(chǎn)生一個(gè)占空比為50%的方波，通過(guò)調(diào)節(jié)輸出兩個(gè)橋之間的移相來(lái)控制變壓器漏感的能量從而調(diào)節(jié)輸出電壓。此拓?fù)淇蓪?shí)現(xiàn)全負(fù)載范圍的軟開(kāi)關(guān)，同時(shí)輸出又能獲得同步整流。其缺點(diǎn)是：循環(huán)能量非常大，輸出電流紋波大。為了改善輸出電流紋波大的缺點(diǎn)，移相ZVS半橋電路被提出。
脈沖移位PWM控制
脈沖移位PWM控制策略。上管下降沿與下管前沿互補(bǔ)，脈寬相同。可實(shí)現(xiàn)下管的ZVS開(kāi)通，上管仍然是硬開(kāi)關(guān)。其優(yōu)點(diǎn)是：可減少部分開(kāi)關(guān)損耗;變壓器不存在直流偏磁；整流管電壓應(yīng)力對(duì)稱(chēng)；寬范圍輸入上優(yōu)于不對(duì)稱(chēng)半橋。增加輔助電路可實(shí)現(xiàn)上管的ZVS。
