移相全桥ZVZCS PWM软开关电源设计——基于UC3875

"基于UC3875的全桥软开关直流电源设计，采用移相谐振控制，开关频率70kHz，输出功率1.2kW，利用ZVZCS PWM技术，实现软开关模式。主要讨论了移相式ZVZCS PWM软开关电源的主电路分析和工作原理，涉及MOSFET开关管、反并超快恢复二极管、高频电容等组件。" 基于UC3875的全桥软开关直流电源设计是一种高效能的电源转换解决方案，其核心技术在于使用UC3875控制芯片，该芯片支持移相谐振控制策略，能够在保持高效率的同时减少开关损耗，实现软开关操作。移相控制允许开关元件在最佳条件下切换，即零电压开关(ZVS)和零电流开关(ZCS)，从而降低开关损耗，提高系统整体效率。 脉宽调制(PWM)是这种电源设计中的关键调控手段，通过调整脉冲宽度来改变平均输出电压，达到调节电源输出的目的。PWM技术在电源设计中具有广泛的适用性，因为它可以提供精确的电压和电流控制，同时保持较高的开关频率，以减小滤波器的体积和重量。 UC3875是一款专为软开关电源设计的控制芯片，它集成了移相控制功能，能够实现ZVZCS PWM，即超前臂开关实现零电压开关，滞后臂开关实现零电流开关。这种设计有助于在开关过程中减小应力，提高开关元件的寿命，同时降低了系统的电磁干扰(EMI)。 主电路采用全桥变换器结构，其中四只MOSFET开关管(VT1~VT4)分别负责不同的开关操作。反并超快恢复二极管(VD1、VD2)用于保护超前臂开关，而高频电容(C1、C2)则确保零电压开关的实现。滞后臂开关管VT3、VT4通过反向电流阻断二极管(VD3、VD4)实现零电流开关，而变压器漏感(Llk)和阻断电容(Cb)共同作用，维持电流的平滑过渡。 电源工作时，通过移相控制，开关管的开通和关断时机被精确调整。例如，当VT1关闭时，VT4不会立即关闭，而是根据反馈信号延时一段时间再关闭，使得VT1可以在几乎零电压的情况下断开。类似地，VT4关闭时，由于变压器漏感和副边滤波电感的作用，电流平滑过渡，实现了VT4的零电流关断。 副边由VD5~VD8构成的高频整流电路和Lf、C3、C4等滤波元件共同作用，将高频交流转换为稳定的直流输出，确保了电源的稳定性和输出质量。这种基于UC3875的全桥软开关电源设计，结合了高效的PWM技术和创新的软开关策略，适用于需要高功率密度、低损耗和高稳定性的电源系统。