移相全桥ZVZCS变换器的数字控制与实现

苏瑞涛，米禹丰，贲洪奇

（1,3.哈尔滨工业大学电气工程系，哈尔滨 150001；2.哈尔滨工程大学自动化学院，哈尔滨 150001）

引言

中大功率开关电源多采用全桥结构拓扑形式，本文以变压器原边串联饱和电感和隔直电容的全桥拓扑结构为研究对象。目前全桥电路控制方式较多，有移相控制方式、有限双极性控制方式和不对称控制方式等。在采用变压器原边串联饱和电感和隔直电容的全桥拓扑结构时，移相控制方式具有软开关负载范围较宽、占空比损失较小等诸多优点，应用范围相对较广。在开关电源中，开关管硬开关所产生的损耗会引起开关管发热，同时产生很大的电磁干扰。开关管硬开关过程中还会产生很大的电压尖峰，容易击穿开关管[1]。为了减小开关损耗以及减小电磁干扰，提高电源效率，可以采用软开关控制技术。

模拟控制芯片存在温漂、器件老化、在实际系统中控制参数固定、不能修改等缺点。采用模拟芯片控制电源系统时，死区时间是恒定的，使移相全桥ZVZCS变换器在高压轻载时实现超前臂的零电压开关困难。并且，补偿网络采用PI控制方式时，由于模拟控制芯片的PI参数是固定的，不能在开关电源全部工作范围内实现良好的动态响应。

随着数字信号处理器成本的降低以及工作频率的提高，数字控制的开关电源将会拥有广阔的应用前景。数字控制芯片参数配置灵活，可以在不同的工况下通过软件自动配置死区时间以及PI参数，明显地改善软开关实现范围和电源的动态性能。……