從事電源設(shè)計的朋友都知道，半橋電路由兩個功率開關(guān)器件組成，并向外提供方波信號；而基于半橋而來的DC-DC轉(zhuǎn)換器由于結(jié)構(gòu)簡單，并且易于操作，經(jīng)常被用于中小功率電路的設(shè)計當(dāng)中。常見的半橋控制器通常有兩種控制方法：一種是對稱控制；而另一種則是不對稱互補控制。本文小編就將分享實現(xiàn)半橋DC/DC變換器軟開關(guān)的PWM控制方法。
控制型軟開關(guān)PWM控制策略
控制型軟開關(guān)半橋DC/DC變換器不增加主電路元器件(可增加電感電容元件以實現(xiàn)軟開關(guān)條件)，通過合理設(shè)計控制電路來實現(xiàn)軟開關(guān)。圖1給出4種控制型軟開關(guān)半橋DC/DC變換器的PWM控制策略。
圖1 控制型軟開關(guān)PWM 控制策略
不對稱互補脈沖PWM控制
開關(guān)管的控制脈沖不對稱互補，采用此控制策略的傳統(tǒng)不對稱半橋變換器已廣泛應(yīng)用于中小功率場合。其原邊開關(guān)管實現(xiàn)ZVS的方式有2種：負載電流ZVS 方式和勵磁電流ZVS方式。其優(yōu)點是：兩個開關(guān)管都可實現(xiàn)ZVS;一些可改善移相全橋變換器滯后臂軟開關(guān)條件的措施也可用于不對稱半橋變換器；不存在硬開關(guān)中的震蕩問題;與移相全橋變換器相比，無循環(huán)能量。其缺點是：開關(guān)管電壓應(yīng)力和開關(guān)管軟開關(guān)條件不一致，上管較難實現(xiàn)軟開關(guān)；整流管電壓應(yīng)力不一致，且隨占空比變化，一些應(yīng)用場合一個整流管電壓很高，器件較難選擇;輕載時會失去軟開關(guān)條件;變壓器直流偏磁，負載越重占空比越小，偏磁越嚴重；非常不適用于寬輸入或?qū)捿敵鲭妷旱膽?yīng)用場合。
移相脈沖PWM控制
采用此控制策略的半橋也稱為雙有源半橋。此控制策略與傳統(tǒng)的移相全橋拓撲類似，區(qū)別在于移相的兩個橋臂分布在變壓器的原副邊。此拓撲中，變壓器的漏感是中間儲能元件。原副邊半橋各產(chǎn)生一個占空比為50%的方波，通過調(diào)節(jié)輸出兩個橋之間的移相來控制變壓器漏感的能量從而調(diào)節(jié)輸出電壓。此拓撲可實現(xiàn)全負載范圍的軟開關(guān)，同時輸出又能獲得同步整流。其缺點是：循環(huán)能量非常大，輸出電流紋波大。為了改善輸出電流紋波大的缺點，移相ZVS半橋電路被提出。
脈沖移位PWM控制
脈沖移位PWM控制策略。上管下降沿與下管前沿互補，脈寬相同。可實現(xiàn)下管的ZVS開通，上管仍然是硬開關(guān)。其優(yōu)點是：可減少部分開關(guān)損耗;變壓器不存在直流偏磁；整流管電壓應(yīng)力對稱；寬范圍輸入上優(yōu)于不對稱半橋。增加輔助電路可實現(xiàn)上管的ZVS。
