移相全橋DC／DC變換器雙閉環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計

摘要：提出移相全橋DC／DC變換器閉環(huán)系統(tǒng)設(shè)計方案，基于PWM控制器件UCC3895設(shè)計一個雙閉環(huán)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用電壓外環(huán)和電流內(nèi)環(huán)的控制方式，在電壓環(huán)中引入雙零點、雙極點的PI補償，電流環(huán)中引入斜坡補償，結(jié)合實應(yīng)用對閉環(huán)系統(tǒng)進行實驗測試，結(jié)果表明所設(shè)計的閉環(huán)系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)快，穩(wěn)定性好。
關(guān)鍵詞：移相全橋；DC／DC變換器；UCC3895：閉環(huán)系統(tǒng)

隨著我國電源行業(yè)的發(fā)展，在中大功率應(yīng)用場合，采用PWM控制技術(shù)的移相全橋DC／DC變換器越來越受到人們的關(guān)注，隨著PWM控制技術(shù)逐漸向高頻化方向發(fā)展，全球各大集成電路生產(chǎn)商競相研制出各種新型的PWM控制器件，其中TI公司推出的UCC3895是一款具有代表性的移相全橋控制器件。該器件既可以工作于電流模式也可以工作于電壓模式，又可以為諧振零電壓開關(guān)提供高頻、高效的解決方案，具有廣闊的應(yīng)用前景。這里基于UCC3895設(shè)計了移相全橋DC／DC變換器的雙閉環(huán)控制系統(tǒng)，并結(jié)合實際應(yīng)用對該系統(tǒng)進行了實驗測試。

1 移相全橋DC／DC變換器閉環(huán)系統(tǒng)工作原理
移相全橋DC／DC變換器閉環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖l所示。

直流輸入電壓經(jīng)過全橋逆變、高頻變壓器降壓、輸出側(cè)整流濾波得到所需的直流電壓。四路PWM波配置為兩組，PWMl、PWM2為一組，用來控制全橋逆變模塊的超前臂；PWM3、PWM4為另一組，控制滯后臂。PWMl與PWM2互補，PWM3與PWM4互補，可通過UCC3895設(shè)置合適的死區(qū)時間。該閉環(huán)控制電路采用峰值電流模式，外環(huán)電壓調(diào)節(jié)器的輸出作為電流內(nèi)環(huán)的基準(zhǔn)，在電流環(huán)中對采樣的電流進行斜坡補償，以保證占空比大于50％的時候，系統(tǒng)仍能穩(wěn)定工作。電流環(huán)的輸出作為調(diào)制信號，通過脈寬調(diào)制電路、移相電路、隔離驅(qū)動電路實現(xiàn)對系統(tǒng)的閉環(huán)控制。