改进型不对称半桥变换器电流控制技术的研究.pdf

改进型不对称半桥变换器电流控制技术的研究 陈云国，谢少军 南京航空航天大学自动化学院，南京 (210016) E-mail ：yunguo.chen@ 摘 要：采用电流控制技术可以提高变换器的动态性能，本文研究了改进型不对称半桥变换 器的电流控制技术；详细分析了峰值电流控制改进型不对称半桥变换器的稳定性问题，指出 必须加入斜坡补偿才能使得系统稳定。文中给出了斜坡补偿电路的详细设计方法，最后通过 仿真和实验证明了理论分析的正确性。 关键词：峰值电流控制；补偿电路；改进型不对称半桥；稳定性 样电阻上的电压相比较，产生开关管的占空 1 引言 比。当采样电阻上的电压小于误差电压时， 不对称半桥变换器广泛应用于中等功 上管 S1 导通，当采样电阻上的电压大于误 率、较高输入电压的场合[1]，和传统的不对 差电压时，PWM 比较器状态反转，锁存器 称半桥电路相比，改进型不对称半桥变换器 复位，上管 S1 关断，然后通过一定的逻辑 增加了一个由辅助管和二极管构成的支路 电路得到S 和 S 管的 PWM 信号。图中H 2 3 (s) [2]，实现了主开关管的零电压开通，并且消 为电压反馈环节的传递函数，G(s) 为补偿网 除了传统不对称半桥变换器控制特性非线 络。 性和变压器直流偏磁的缺点。文献[3]对改进 2.2 变换器的工作原理和特性 型不对称半桥变换器采用单电压控制模式 进行了实验研究，实现了变换器的稳定工 图2 所示为变换器的主要工作波形，变 作，但系统的动态响应比较慢。 换器的详细工作模态分析可以参见文献[3]。 采用电流控制技术可以提高变换器的 根据主功率电路变压器的伏秒平衡可 动态性能[4]，本文重点研究改进型不对称半 桥变换器的电流控制技术。电流控制模式分 为峰值电流控制和平均电流控制。峰值电流 控制由于具有快速动态特性、限流功能和自 动均流并联功能而得到广泛应用。本文分析 了改进型不对称半桥变换器采用峰值电流 控制时的系统稳定性，指出采用斜坡补偿技 术提高变换器的稳定性；设计了基于 UC3842芯片的改进型不对称半桥电路的斜 坡补偿电路；最后给出了仿真和实验结果。 2 峰值电流控制改进型不对称半 图 1 采用峰值电流控制模式的改进型不对称半桥 变换器的系统框图 桥变换器的工作原理 2.1 系统框图 以得到： 1 图1所示为采用峰值电流控制的改进型 UCb Uin (1) 2 不对称半桥峰值变换器的系统框图。采样电 假设输出电流 I0 为恒值，由输入输出功 压和参考电压 Vref 比较，比较结果经误差放