基于半桥LLC谐振变换器的多路输出辅助电源设计

【基于半桥LLC谐振变换器的多路输出辅助电源设计】 在电力电子领域，设计高效、稳定的辅助电源至关重要。本文重点探讨了一种利用零电压准谐振变换器控制芯片UC3863控制的基于半桥LLC谐振变换器的多路输出辅助电源。这种设计旨在提供一种对输入电压变化具有高稳定性的电源，同时保持90%以上的高效率，并降低电磁干扰（EMI）。 设计采用AC/DC-AC/DC的转换方案，先进行不控整流，然后通过半桥变换电路进行逆变。高频变压器隔离降压后，通过整流输出直流电压。选择半桥LLC谐振变换器作为前级变换器，是因为它具备宽输入电压范围和软开关特性，即使在低输入电压下也能保持较高的效率。 半桥LLC谐振变换器的核心在于其变压器的漏感Lm参与谐振，允许开关频率低于LC谐振频率，但需高于LLC谐振频率以实现零电压开通。这种结构降低了开关损耗，提高了效率。变压器变比n、串联谐振电容Cs、串联谐振电感Ls和励磁电感Lm是设计中的关键参数。 1. 变压器变比n：由输入输出电压的关系确定，以确保在谐振频率下获得最高效率。 2. 串联谐振电容Cs：根据最大输出电流和允许的电压限制来选择，既作为隔直电容，又储存谐振能量。 3. 串联谐振电感Ls：根据预期工作频率和Cs的值来确定，确保变换器工作在Ls和Cs的谐振频率上。 4. 励磁电感Lm：影响频率变化范围和输入输出电压范围，需要根据输入输出电压变化和期望工作频率范围来选定。 控制电路部分，采用了UC3863控制芯片，这是一款专为零电压开关和准谐振变换器设计的变频控制器。它包含误差放大器、压控振荡器和单稳态发生器等模块，提供过零检测、死区设置、欠压保护等功能。通过调整电阻R3、R4和电容C4，可以设定芯片的工作频率范围，而死区时间则由R5和C5决定。 此外，驱动及启动电路是保证半桥电路中开关管正常工作的关键。驱动电路需要提供足够的驱动电流，确保开关管的快速开启和关闭，同时避免误操作。启动电路则负责为整个系统提供可靠的启动和运行条件。 本文提出的设计结合了半桥LLC谐振变换器的优势，通过精细的参数设计和控制策略，实现了高效、稳定、低EMI的多路输出辅助电源。实验结果验证了这种设计的有效性，为电力电子系统中的辅助电源设计提供了有价值的参考。