[实用新型]一种相移谐振开关变换电路的控制装置

说明书

本实用新型涉及一种相移谐振开关变换电路的控制装置。该装置适用于各种类型的相移谐振控制器，特别是一种用于完善全桥相移谐振开关变换电路控制器UC3879的关断控制功能的控制装置。

目前相移谐振控制器有很多种类型，其中UC3879芯片是美国Unitrode公司生产的全桥相移谐振开关变换电路控制器，其输出电流能力达100mA，工作较为稳定。UC3879具有CS(Current Sence)引脚，该引脚是芯片内部两个过流比较器的同相输入端，这两个比较器的参考值分别是2.0V和2.5V。当CS引脚电压超过2.0V，并且误差放大器的输出电压超过锯齿波电压输入时，过流限制比较器会逐波检测并限制相移角度；当该引脚电压超过2.5V时，过流锁存器动作，导致UC3879输出关闭；当一个高于2.5V的恒定电压加在CS端，UC3879的输出就会关闭并保持；当该电压低于2.5V后，其缓启动端SS(Soft Start)电压开始上升，然后PWM(脉冲宽度调制)输出相移从零度开始建立。使用UC3879芯片时，将CS端连接到主功率变换电路的电流采样电路，当主电路发生输出过流、短路、过热、过压等故障时，电流采样电路产生一个高于2.5V的电压输入到CS引脚，封锁UC3879的PWM输出信号，关闭主功率电路的开关管。

相移谐振全桥开关变换电路如图2所示。UC3879具有四个输出引脚：OUTA(13脚)、OUTB(12脚)、OUTC(8脚)和OUTD(7脚)，这四个引脚分别驱动功率开关管Q1、Q2、Q3和Q4。功率开关管Q1和Q2为领先桥臂，Q3和Q4为滞后桥臂。当电路正常工作时，在一个周期内，Q1与Q4共同导通占空时间后，Q1首先关断，经过输出电感与功率开关管结电容电路谐振后，Q2零电压导通，然后Q2与Q4形成环流，使变压器原边的电压箝位为零，经过一定时间后，Q4关断，Q3开通，变压器原边能量由Q2和Q3共同传递到副边；在下半个周期，功率开关管也遵循类似的顺序。为了使滞后桥臂Q3和Q4在负载较轻时就达到谐振，主变压器的漏感一般较大，或者另外串联一个电感。根据电感贮能公式： w = 1 2 Li 2 ]]>

电感的贮能与电感量和励磁电流平方的乘积成正比，当变压器导通时间增加时，通过原边电感的励磁电流也随之增加，电感中就会贮存较大的能量。如果采用通常的控制方式，即直接用相移谐振控制器来驱动功率开关管，当在较大占空比时一起关断Q1与Q4(或Q2与Q3)，由于变压器原边电感贮存的较大能量无法正常释放，使得相移谐振开关变换电路功率开关管承受的电应力大大超过普通硬开关变换电路功率开关管承受的应力，这种情况更容易导致相移谐振开关变换电路功率开关管由于dv/dt超过允许值而损坏，或者是与功率开关管反向并联的二极管由于di/dt超过允许值而损坏。

本实用新型的目的是提供一种相移谐振开关变换电路的控制装置，使相移谐振开关变换电路关闭时，能有效地减小变压器原边电感贮存的能量，防止功率开关管和与之反向并联的二极管由于过应力而损坏。

本实用新型提出了一种相移谐振开关变换电路的控制装置，该装置包括：全桥相移谐振开关变换电路控制器UC3879，反向器N2，二极管D1和由电阻R1、R2、R3，电容C1及运算放大器N1组成的积分器，所述积分器中电阻R3与电容C1并联跨接在运算放大器N1的正向输入端和输出端之间；电阻R1的一端连接到运算放大器N1的正向输入端，另一端为输入端Va；电阻R2一端连接到运算放大器N1的反向输入端，另一端为输入端Vb。其特征在于：所述二极管D1的阳极与UC3879的COMP端(2脚)相连接，阴极与所述积分器的输出端相连；所述反相器N2的输出端与UC3879的CS端(4脚)相连，其输入端接所述积分器的输出端；所述积分器的输入端Va为参考电压输入端，另一输入端Vb作为关机信号的输入端；所述全桥相移谐振开关变换电路控制器UC3879的13脚、12脚、8脚和7脚为其驱动输出引脚，用来控制相移谐振开关变换电路中的功率开关管。