100kHz/1000W高效全桥软开关稳压电源的试验数据与实测波形

    摘要：用国产优质PQ50/50和四只低栅荷IRFP460LC、UC3875等，并在滞后臂增加辅助谐振网络，可制成廉价高效93.5％的100kHz、1000W移相控制ZVS全桥软开关电源。

    关键词：全桥软开关电源  移相控制零电压开关  国产优质铁氧体  低栅荷MOSFET

实用的100kHz、1000W移相控制ZVS全桥软开关电源IC控制系统UC3875与外围电路见图1，驱动电路及RM8Z变压器绕组实际参数见图2，该稳压电源的主功率变换器在断开＋300V漏极电压、无反馈条件下实测控制板驱动电路输入脉冲波形（超前、滞后臂两组）见图3。

图3给出了在低压条件下（高压开关管断开＋300V不工作），实测的驱动电路输入脉冲波形：一是超前臂IC8、9脚输出加到驱动电路基极的脉冲，二是滞后臂IC13、14脚输出加到驱动电路基极的脉冲。它们分别是在两种不同的死区时间（延迟调节）下，各给出了两组驱动脉冲波形。图4则给出了在高压反馈条件下，即电源整机正常工作时，驱动电路实测的输入脉冲波形，均在IC控制板上测量加到互补对称驱动管基极上的、已经发生移相控制的激励电压脉冲，其中两个不同的移相量，分别标注在超前臂和滞后臂两组波形的对应相位关系图上。图中还给出了PWM脉宽调制的、两个不同的相应区间，为了便于观察，它们是在1000W电源处于半负载条件下测量的。

表1给出了在低压条件下，UC3875各脚直流工作电压测量值。

1000W全桥软开关电源的主功率变压器高频磁芯，是采用北京798厂的国产优质品材料R2KB铁氧体磁芯PQ50/50。辅助谐振网络的磁芯也是用国产磁性材料。图5是用国产PQ50/50磁芯和IRFP460LC、辅助谐振网络等组成的主功率变换器电路。

现给出两组试验成功后的1000W（48V、20A）和1000W（±15V、30A）全桥软开关稳压电源的实测波形图。其中图6给出了四个波形图：1000W（48V、20A）软开关电源的原边绕组两端电压波形vAB、原边绕组电流波形ip、副边绕组电压波形vS、副边绕组电流波形is。图7则给出了六个波形图：全桥两臂中点分别对地的开关电压波形vA和vB、两臂下管的基极驱动电压波形（栅极-源极）vGS3和vGS4、原边绕组的电流波形ip、原边绕组两端的电压波形vAB。（注：波形上的杂波是由高频寄生振荡引起的，也与示波器探头接地点有关。）