本節(jié)主要分享推挽(諧振)變換器建模,第一節(jié)分享的論文中對(duì)推挽變換器工作原理進(jìn)行了詳細(xì)講述。建模內(nèi)容較多,將按時(shí)分開更新。
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這里介紹兩種常用的PWM調(diào)節(jié)器,型號(hào)分別為UC3825A和SG3525,它們的內(nèi)部工作原理基本相同,包括內(nèi)部供電、OSC、PWM調(diào)節(jié)、軟啟動(dòng)、保護(hù)等單元。下面分別介紹UC3825A和SG3525內(nèi)部工作原理與建模。
㈠ UC3825A High-Speed PWM Controller
⑴ Oscillator
振蕩器實(shí)際是利用對(duì)電容充放電實(shí)現(xiàn)脈沖輸出,F(xiàn)igure1中,PIN5內(nèi)部為一個(gè)電流源。通過改變RT電阻值從而改變電容充電電流的大小。
結(jié)合圖Figure2,假設(shè)振蕩器需要工作為500kHz,RT取值為12kΩ,最大占空比D=0.5。參數(shù)計(jì)算方法如式(1)所示。
前沿消隱(LEB):在原邊電流控制環(huán)路中,由于開關(guān)導(dǎo)通瞬間會(huì)有脈沖峰值電流,如果采樣此時(shí)的電流值并進(jìn)行控制,會(huì)因脈沖前沿的尖峰產(chǎn)生誤觸發(fā)動(dòng)作,前沿消隱就是用于消除這種誤觸發(fā)隱患的。
振蕩器與前沿消隱輸出波形如圖1所示。
圖1 振蕩器和前沿消隱仿真波形
Figure1原理圖的仿真模型如圖2所示。
圖2 Figure1仿真模型
㈡ SG3525 PWM Controller
SG3525內(nèi)部原理圖
1、引腳功能介紹
pin1和pin2為誤差放大器的反相輸入和同相輸入引腳;pin3為振蕩器外接同步信號(hào)輸入引腳;pin4為振蕩器輸出引腳;pin5振蕩器定時(shí)電容引腳;pin6為定時(shí)電阻引腳;pin8為軟啟動(dòng)時(shí)間設(shè)置引腳;pin9為PWM比較器信號(hào)補(bǔ)償引腳;pin10為外部故障輸入引腳;pin11為PWMA輸出引腳;pin12為GND引腳;pin13為Vcc引腳;pin14為PWMB輸出引腳;pin15為偏置電源輸入引腳;pin16為輸出電源基準(zhǔn)。
2、工作原理
高頻逆變器工作頻率取fs=40kHz,
振蕩器:一個(gè)雙門限電壓比較器,電壓均取自于基準(zhǔn)電源,其上門限制Vh=3.9V,低門限值Vl=0.9V,內(nèi)部恒流源向CT充電,端電壓Vc線性上升,構(gòu)成鋸齒波的上升沿,當(dāng)Vc=Vh時(shí)比較器輸出反向,充電過程結(jié)束,上升時(shí)間Trise=0.67RtCt。比較器動(dòng)作后,放電電路工作,CT放電,Vc下降并形成鋸齒波的下降沿,當(dāng)Vc=Vl時(shí)比較器輸出反向,放電過程結(jié)束,下降時(shí)間Tfall=1.3RdCt,完成一個(gè)工作周期。
3、建模
(1) 脈沖產(chǎn)生模塊原理:利用電容的充電/放電特性,設(shè)置充電電壓的上限與下限比較值,與比較器比較,結(jié)合SR觸發(fā)器控制電容充放電時(shí)間,從而產(chǎn)生三角波和振蕩器脈沖波形。
(2)PWM生成模塊:結(jié)合第一部分工作時(shí)序波形和數(shù)字電路技術(shù),設(shè)計(jì)數(shù)字電路,生成兩路PWM驅(qū)動(dòng)波形。
(3) 仿真輸出波形
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