0 导言
PWM是英文“Pulse Width Modulation”的缩写，简称脉宽调制，是使用微处理器的数字输出来对模仿电路进行操控的一种十分有用的技能，广泛使用在从丈量、通信到功率操控与改换的许多领域中。
本文介绍了一台选用移相谐振操控芯片UC3875作为操控中心规划，开关频率为70kHz、输出功率1.2kW、主电路为移相全桥ZVZCS PWM软开关形式的直流开关电源规划方案。并使用PSpice软件进行了仿真，试验成果与仿真成果根本契合。
1 体系规划主电路剖析
在规划制造的1.2kW(480V/2.5A)的软开关电源中，其主电路为全桥改换器结构，四只开关管均为MOSFET(1000V/24A)，选用移相ZVZCSPWM操控，即超前臂开关管完成ZVS、滞后臂开关管完成ZCS,电路结构简图如图1,VT1~VT4是全桥改换器的四只MOSFET开关管，VD1、VD2别离是超前臂开关管VT1、VT2的反并超快康复二极管，C1、C2别离是为了完成VTl、VT2的ZVS设置的高频电容，VD3、VD4是反向电流阻断二极管，以完成滞后臂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等滤波器材组成。
其根本作业原理如下：
当开关管VT1、VT4或VT2、VT3一起导通时，电路作业情况与全桥改换器的硬开关作业形式情况相同，主变压器原边向负载供给能量。通过移相操控，在关断VT1时并不立刻关断VT4,而是依据输出反应信号决议的移相角，通过必定时刻后再关断VT4,在关断VT1之前，因为VT1导通，其并联电容C1上电压等于VT1的导通压降，抱负情况下其值为零，当关断VT1时刻，C1开端充电，因为电容电压不能骤变，因而，VT1便是零电压关断。
因为变压器漏感L1k以及副边整流滤波电感的效果，VT1关断后，原边电流不能骤变，持续给Cb充电，一起C2也通过原边放电，当C2电压降到零后，VD2天然导通，这时注册VT2,则VT2便是零电压注册。
当C1充满电、C2放电结束后，因为VD2是导通的，此刻加在变压器原边绕组和漏感上的电压为阻断电容Cb两头电压，原边电流开端减小，但持续给Cb充电，直到原边电流为零，这时因为VD4的阻断效果，电容Cb不能通过VT2、VT4、VD4进行放电，Cb两头电压保持不变，这时流过VT4电流为零，关断VT4便是零电流关断。
关断VT4今后，通过预先设置的死区时刻后注册VT3,因为电压器漏感的存在，原边电流不能骤变，因而VT3便是零电流注册。
VT2、VT3一起导通后原边向负载供给能量，必定时刻后关断VT2,因为C2的存在，VT2是零电压关断，好像前面剖析，原边电流这时不能骤变，C1通过VD3、VT3、Cb放电结束后，VD1天然导通，此刻注册VT1便是零电压注册，因为VD3的阻断，原边电流降为零今后，关断VT3,则VT3便是零电流关断，通过预选设置好的死区时刻延迟后注册VT4,因为变压器漏感及副边滤波电感的效果，原边电流不能骤变，VT4便是零电流注册。
这种选用超快康复二极管阻断原边反向电流方法的移相式ZVZCS PWM全桥改换器拓扑的抱负作业波形如图2所示，其间Uab表明主电路图3中a、b两点之间的电压，ip为变压器T原边电流，Ucb为阻断电容Ub上的电压，Urect是副边整流后的电压。
2 UC3875的主操控回路规划
为了完成主回路开关管ZVZCS软开关，选用UC3875为其规划了PWM移相操控电路，如图3所示。考虑到所选MOSFET功率比较大对芯片的四个输出驱动信号进行了功率扩大，再经高频脉冲变压器T1、T2阻隔最终通过驱动电路驱动MOSFET开关管。
整个操控体系一切供电均用同一个15V直流电源，试验中设置开关频率为70kHz,死区时刻设置为1.5μs,选用简略的电压操控形式，电源输出直流电压通过采样电路、光电阻隔电路后构成操控信号，输入到UC3875差错扩大器的EA一，操控UC3875差错扩大器的输出，然后操控芯片四个输出之间的移相角巨细，使电源能够安稳作业，图中R6、C5接在EA一和E/AOUT之间构成PI操控。在本规划中把CS+端用作毛病维护电路，当产生输出过压、输出过流、高频变原边过流、开关管过热等毛病时，通过必定的转化电路，把毛病信号转化为高于2.5V的电压接到CS+端，使UC3875四个输出驱动信号全为低电平，对电路完成维护。
图4是开关管的驱动电路。阻隔变压器的规划选用AP法、变比为l:1.3的三绕组变压器。UC3875输出的单极性脉冲通过扩大电路、阻隔电路和驱动电路后构成+12V/一5V的双极性驱动脉冲，确保开关管的安稳注册和关断。
3 仿真与试验成果剖析
PSpice是一款功能强大的电路剖析软件，对开关频率70kHz的ZVZCS软开关电源的仿真是在PSpice9.1渠道上进行的。
试验样机的主回路结构选用图1所示的电路拓扑，阻断二极管选用超快康复大功率二极管RHRG30120,其反向康复时刻在100ns以内，满意70kHz开关频率的要求。开关管MOSFET选用IXYS公司的IXFK24N100开关管，这种类型MOS管本身反并有超快康复二极管，其反向康复时刻约250ns.
图5是超前桥臂开关管驱动电压与管压降波形图，(a)为仿真波形、(b)为试验波形，可见超前臂开关管彻底完成了ZVS注册，VT1、VT2关断时是依靠其本身很小的结电容来完成的，从图中能够看出，关断时也根本完成了ZVS关断。
