- 紧凑型全桥DC-DC隔离电源设计

　　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。

　　

　　图3 Saber 仿真原理结果图

　　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366 kHz，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35 Ω/10 W，可以看到突加突卸额定负载时输出正电压较平稳，波动《 1 V，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 ~ - 15 V 即可，因此满足半桥集成驱动电源的要求。

　　

　　图4 电源变压器绕组带载波形及动态加载输出波形图

　　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。