基于基于UC3846的推挽正激的推挽正激DC-DC变换器的设计变换器的设计
本文设计了一款基于UC3846的推挽正激DC—DC变换器，分析了变换器的电路控制原理。样机的实验波形及数
据表明该变换器克服了传统推挽电路的不足，具有变换效率高，功率开关管电压尖峰小、动态响应快等优点。
0.引言
推挽拓扑结构为升压电源最常用的拓扑结构（如：联能和协欣），适用于低压大电流电路。推挽变换器电路结构简单，其高频
变压器磁亦是双向磁化，而且对变压器的绕制要求较高，必须具有良好的对称性。变压器的磁芯偏磁对器件参数的一致性和驱
动电路驱动信号脉宽的一致性提出了较高的要求，同时控制方式也要求采用电流型控制方案，增加电路的复杂性和难度。但是
高频变压器上直接施加输入电压，因而只用两个功率开关管便能获得较大的功率输出，而且两路驱动电路无需隔离，因此驱动
电路可以简化。这是推挽电路最明显的优点。但推挽电路也有两个缺点：一是在开关管关断时原边线圈的漏感能量释放网难，
而且，会在开关管上形成关断尖峰，易导致开关管损坏。二是器件或电路的不对称会引起磁芯偏磁，导致磁芯饱和。本设计的
主拓扑采用较为新颖的推挽正激电路，与推挽电路相比，推挽正激电路在推挽变压器初级两个绕组的同名端增加了箝位电容
Co。
1.推挽正激DC—DC变换器硬件电路的设计 1．1新型推挽正激电路
针对推挽电路两个明显的缺点，本设计的主电路采用新型推挽正激电路，是在以往的推挽变压器初级两个绕组的同名端增加了
箝位电容Co，推挽电路的工作性能因Co的加入而得到很大改善。推挽正激电路如图1所示。
工作模态1：开关管Q1和O2截止（保持），箝位电容c1被充电到Vi，电位左正右负。
工作模态2：开关管Q1导通，Q2截止，v1通过Q1和高变初级线圈Wpl形成回路。同时，电压下正上负的箝位电容c1通过高变
初级线圈Wp2和开关管Q1形成回路。高变初级Wp1和Wp2同时向次级传输功率。
工作模态3：开关管Q1截止，02导通，V1通过高变初级线圈Wp2和Q2形成回路。同时，电压下正上负的箝位电容c1通过开关
管Q2和高变初级线圈Wpl形成回路。高变初级Wpl和Wp2同时向次级传输功率。
新型推挽正激变换器有以下优点：有效抑制开关管的电尖峰、提高下作效率、抑制磁芯偏磁、减小输入电流脉动等。
1．2控制电路设计
本设计利用电流型控制技术，并采用双环控制方法。如图2所示，电压环Pnf算实现电压外环控制，可以保证输稳，保证电源
系统的稳态性能。电流环实现电流内环控制，可以加快系统的动态响应速度，提高系统的动态性能。采样电路采样输m电压和
电流，通过电压PID调节和电流PID调节，可实现恒和限流控制。
本设计采用电流模式集成芯片UC3846来实现对主电路的控制功能，UC3846可以实现双环控制，一个由接收输出电压采样信
号的误差放大器构成电乐外环和一个南接收初级峰值电流采样信号的PWM比较器构成内环。峰值电流采样信号需通过采样电
阻将其转换为阶梯斜坡电压。
如图3所示，本设计利用初级峰值电流通过UC3846的3、4脚限制峰值功率。通过UC3846的内部运放（5、6、7脚）实现恒乐
控制。通过外加运放的PID调节作拉低5脚的基准电压，可实现恒流控制。这种控制方法，恒精度高，但是，电流调节速度慢
于电调节速度。而且，由于外同器件的温漂，恒流点易受温度影响。此控制，适用于稳压要求高的电路，比较适合带阻性和感
评论0