Codewarrior移相全桥高频开关电源设计(3)
1.2课题的发展前景
随着科技的进步，逐步升级的直流稳压电源现在全面投入到生产领域，[3]科学研究朝高频方向推进：开关电源的工作频率也由原来的几十千赫兹发展到现在的几百千赫兹，为减小硬开关状态下的开关损耗和开关噪声。人们研究出了软开关的移相全桥电路（简称PSFB），利用谐振技术，使全桥电路的4个开关管在零电压下导通（简称ZVS），降低了损耗。它广泛应用于工业自动化控制、电力仪器仪表等领域。[4]西方一些发达国家已经开始从事高频电源拓扑理论的研究，尝试开发多功能的集成控制器。为适应电力行业的迅猛发展，出现了一些新型技术和器件，如同步整流，超薄型开关电源，磁电混合集成技术，碳化硅功率半导体器件等。它们能提高电源承受纹波电流的能力，对其小型化起巨大的推动作用。总体上讲，开关电源向着体积小、频率高、集成化、数字化等方向发展。
移相全桥直流变换器具有一系列优异的特性：其超前和滞后两个桥臂的开关管都在零电压时开通，开关损耗低，控制方便，能广泛应用于在中大功率DC-DC变换场合。若对其加以数字化控制，可提高控制的灵活性。对于模拟控制而言，数字化系统特有的可编程能力，且功能移植、修改程序等更加容易，应用更广泛。用数字信号对直流变换器进行，逐渐成为当前研究的主要趋势。
把控制技术和相关芯片加以应用，大幅度改善了电源的动态性能；有源功率因数校正（APFC）技术的运用既改善了电路的功率因数，又缓解了电网的谐波污染。最新的电容器，高层次磁性材料的开发，EMC性能的成熟，提高了开关电源的可靠性，并增强了滤波能力。市场智能化的需求，推动了微处理器监控技术的发展。另外，电源技术向前发展，与半导体材料密不可分。碳化硅等半导体材料的使用，将对电源技术带来实质性的飞越。发展MOSFET等耐高压器件，开发损耗小的磁性材料，改进电磁器件的设计方法，改变滤波电容的极间距离、减小限流电阻等方面的工作，有利于开关电源的进一步发展。最近在研究过程中，出现了一些新型技术，如同步整流，超薄型开关电源，磁电混合集成技术等；它能够在非常高的工作频率下，完成功率的转换，且结构简易，动态性能更好，引起了国内科技工作者的密切关注。总而言之，移相全桥软开关DC/DC变换器具有较为广阔的发展前景。
1.3本课题研究的主要内容
1) 对移相全桥软开关直流变换器的工作过程进行研究和分析，掌握其拓扑结构和控制方法。
2) 给出超前和滞后桥臂实现软开关的条件，并重点解决死区时间的选择和整流二极管换流，整流电路的寄生震荡等问题。
3) 对移相全桥主电路的各项参数进行计算，并选择相应器件，包括功率开关管，谐振电感，整流二极管，变压器，滤波电容和电感等。
4) 利用Saber仿真软件搭建主电路模型，观察仿真波形；在此基础上，焊接电路，上电调试，检测其电路功能。
5) 认识基于DSP的数字控制系统的功能，了解软件控制的原理，初步掌握56F8013芯片的功能和codewarrior软件的使用。
2 移相全桥电路
2.1工作原理
2.1.1移相全桥软开关的主拓扑
pic2.1是移相全桥软开关的结构pic，其中， 是输入直流电压， 是主功率开关管， 是开关管的反并联二极管， 是开关管的并联电容， 是变压器原边的谐振电感，（包括变压器的漏感）， 是两个输出整流管，其它参数中： ，开关管 分别超前 一个相位 ，称为移相角， 分别为滤波电感和滤波电容。通过控制 到 四只开关管[5]，在AB两点得到一个方波电压，经过高频变压器后，在副边得到一个幅值为原来 的交流方波电压,直流输出电压为 。移相全桥控制的主要思想就是通过改变移相角来控制输出电压。