紧凑型全桥DC-DC隔离电源设计实例

1．3带死区的4路互补PWM信号仿真

两路DC-DC电源变压器原边共用全桥拓扑，全、桥电路的4路PWM信号是在多谐振荡器电路的基础上添加几个无源器件生成的，并且产生的两组驱动信号带有死区，能够有效防止全桥开关器件直通。电路的工作原理是：对通用多谐振荡器输出加以改进，使其充放电电容容量不同，产生2路充放电曲线略有差异的波形，这个差异就会在两组PWM波之间产生死区，再分别经过同相器和反相器，即可产生4路满足驱动要求的PWM脉冲。

4路PWM生成电路的Saber仿真原理图及仿真结果如图3(a)和图3(b)所示。由仿真结果可以看出，4路PWM脉冲能够满足共用全桥拓扑的控制要求。

2 实验结果

图4(a)所示为实际全桥DC-DC电源变压器原边及副边绕组带载波形，其中CH1为原边线圈两端电压，CH2为副边线圈正电压。由于器件分散性，实际测试DC-DC电源工作频率为366kHz，频率偏差为3．8％，满足设计要求。图4(b)所示为动态加载输出波形，其中CH1为输出正电压，CH2为输出负电压。测试时负载为35Ω／10W，可以看到突加突卸额定负载时输出正电压较平稳，波动<1V，满足设计要求；负电压稍有波动，考虑到IGBT负压是用来维持关断状态，负压在-5～-15V即可，因此满足半桥集成驱动电源的要求。

3 结束语

针对绿色能源设计需求，结合集成驱动板具体使用条件，实现了DC-DC隔离电源高效、可靠设计，并且易于和IGBT模块集成，易于安装。该电路以两组磁芯原边绕组共用高频全桥开关的DC-DC隔离电源；生成4路无需隔离的全桥脉冲信号，实现了高功率密度的板上电源的紧凑设计。仿真和实验结果表明，该电源电路简洁、高效、可靠，达到了预期目的。