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变压器驱动半桥电路结构详解
[发布时间]:2019年10月16日 [来源]:互联网 [点击率]:8355
【导读】: 图01)是 Unitrode 公司(已被德州仪器公司并购)生产的 UC1525A(与 UC2535A、UC3525A 相同,三个型号仅工作温度范围不同)开关电源控制芯片用变压器驱动半桥的电路。图中...

  图01)是 Unitrode 公司(已被德州仪器公司并购)生产的 UC1525A(与 UC2535A、UC3525A 相同,三个型号仅工作温度范围不同)开关电源控制芯片用变压器驱动半桥的电路。图中 Q1 和 Q2 为功率开关 MOS 管,T1 为驱动变压器,T2 为功率输出的主变压器。

图(01)

  图(01)中我们见到驱动变压器 T1 具有两个次级,反相驱动两个功率开关 MOS 管 Q1 和 Q2。
  
  与上次贴出的 SG3525 经变压器驱动半桥电路不同之处,主要是变压器初级两端各有一支二极管接地。
  
  无论是并联推挽(即两个功率开关管通过初级具有中心抽头的输出变压器耦合),半桥(可称为串联推挽),还是全桥,两个功率开关管(对全桥来说是对角线上两个开关管为一组,两组开关管)中电流应该是互补对称,相位相差 180°且带有“死区”(两个功率管均不导通)的波形。如图(02)和图(03)所示。之所以必须相位相差 180°且带有“死区”,乃是为了避免“共同导通”(后面将有叙述)。

图(02)

  图(02)是占空比较大时两个功率开关管中的电流波形。

图(03)

  图(03)是占空比较小时两个功率开关管中的电流波形。
  
  既然功率开关管中电流是这样的波形,那么驱动功率开关管门极的电压波形也应该是如图(04)和图(05)那样的波形。

图(04)

  图(04)是占空比较大时两个功率开关管门极电压波形。

图(05)

  图(05)是占空比较小时两个功率开关管门极电压波形。
  
  图(04)和图(05)同时也是 UC1525A 的 11 脚和 14 脚(两路输出端)的电压波形。事实上,UC1525A 两个输出端输出的正是互补对称,相位相差 180°且带有死区(两个功率管均不导通)的波形。
  
  驱动变压器初级两端电压是 UC1525A 两个输出端电压之差(不是和!),所以驱动变压器初级两端电压波形如图(06)和图(07)所示。

图(06)

  图(06)显示的是占空比较大时驱动变压器初级两端的电压波形。
  
  注意红色箭头所指处初级两端电压为零,这就是所谓“死区”。设置“死区”目的是要半桥上下两管均不导通。如果半桥上下两管同时导通,那么电源将通过两管短路,两管均会流过很大的电流。这种现像叫“共同导通”,其后果可能是灾难性的,功率管很可能会烧毁。

图(07)

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