移相全桥变换器参数设计
移相全桥参数计算
1、介绍在大功率服务器件中，为满足高效和绿色标准，一些供电设计师们发现使用移相全桥转换器更容易。
这是因为移相全桥变换器可以在转换器原边获得零切换。
这个应用程序的目的是设计报告审查的600W移相全桥变换器在电力系统中，利用TI的新UCC28950移相全桥控制器，并基于典型值。
在生产设计需要修改的值最坏情况的条件。
希望这些信息将帮助其他电源设计者的努力设计一个有效的移相全桥变换器。
表 1 设计规范描述最小值典型值最大值输入电压370V 390V 410V输出电压11.4V 12V 12.6V 允许输出电压瞬变600mV 加载步骤90%输出电压600W满负荷效率93%电感器切换频率200kHz2、功能示意图3、功率预算为满足效率的目标，一组功率预算需要设定。
4、原边变压器计算T1变压器匝比（a1）：估计场效应晶体管电压降（VRDSON):基于最小指定的输入电压时70%的占空比选择变压器.基于平均输入电压计算典型工作周期（DTYP）输出电感纹波电流设置为输出电流的20％。
需要注意在选择变压器磁化电感的正确数值（LMAG)。
下列方程计算主变压器（T1）的最低磁化电感,确保变频器运行在电流型控制。
如果LMAG太小，磁化电流会导致变换器运行在电压模式控制代替peak—current 模式。
这是因为磁化电流太大,它将作为PWM坡道淹没RS上的电流传感信号。
图2显示了T1原边电流（IPRIMARY）和同步整流器QE和QF电流对同步整流栅驱动电流的反应。
注意I（QE） I(QF)也是T1的次级绕组电流.变量D是转换器占空比.计算T1次级均方根电流(ISRMS）：副边均方根电流(ISRMS1)当能量被传递到副边：副边均方根电流(ISRMS2)，当电流通过变压器，QE QF开通副边均方根电流（ISRMS3)引起的负电流在对方绕组随心所欲的时期,请参阅图2。
副边总均方根电流(ISRMS）:计算T1原边均方根电流（IPRMS）:T1原边均方根电流(IPRMS1当能量被传递到次边T1原边均方根电流(IPRMS2)当转换器总T1原边均方根电流（IPRMS)此设计一个Vitec变压器被选中，型号75PR8107有一下规范测量漏原边漏感：变压器原边直流电阻：变压器副边直流电阻:估计转换损失（PT1）是铜损的两倍。
移相全桥参数计算
1、2、介绍在大功率服务器件中，为满足高效和绿色标准，一些供电设计师们发现使用移相全桥转换器更容易。
这是| |因为移相全桥变换器可以在转换器原边获得零切换。
这个应用程序的目的是设计报告审查的600W移相全桥变换器在电力系统中，利用TI的新UCC2895移相全桥控制器，并基于典型值。
在生产设计需要修改的值最坏情况的条件。
希望这些信息将帮助其他电源设计者的努力设计一个有效的移相全桥变换器。
表1设计规范描述最小值典型值最大值输入电压370V390V410V输出电压11.4V12V12.6V 允许输出电压瞬变］600mV 加载步骤90%输出电压600W满负荷效率93%电感器切换频率200kHz3、功能示意图4、功率预算为满足效率的目标，一组功率预算需要设定。
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下列方程计算主变压器器运行在电流型控制。
如果LMA 太小，磁化电流会导致变换器运行在电压模式控制代替 peak-current 模式这是因为磁化电流太大，它将作为PW 坡道淹没RS!的电流传感信号。
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移相全桥倍流同步整流变换器的设计
移相全桥倍流同步整流变换器的设计下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢！本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注！Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!移相全桥倍流同步整流变换器的设计移相全桥倍流同步整流变换器（PhaseShifted FullBridge Dual Active Bridge Converter, PSFBDAB）是一种高效能电力转换器，广泛应用于电力电子领域。
1KW移相全桥变换器设计
课程设计课程名称电力电子技术课程设计题目名称1kW移相全桥直流变换器设计专业班级11级电气工程及其自动化学生姓名学号指导教师二○一四年四月十三日目录一，设计内容和要求 (3)1.1 主电路参数 (3)1.2 设计内容 (3)1.3 仿真波形 (3)二，设计方案 (3)2.1 主电路工作原理 (3)2.2 芯片说明 (4)2.2.1采用的芯片说明 (4)2.2.2 UCC3895引脚说明 (5)2.2.3 UCC3895工作原理 (6)图2-4 基于ucc3895芯片的控制电路图 (8)2.3控制电路设计 (8)三，设计论述 (8)3.1电路参数设计： (8)3.1.1 主电路参数： (8)3.1.2 变压器的设计 (9)3.1.3 输出滤波电感的设计 (10)3.1.4 功率器件的选择 (11)3.1.5 谐振电感的设计 (12)3.1.6 输出滤波电容和输入电容和选择 (13)四，仿真设计 (14)五，结论 (15)六，参考文献 (16)一，设计内容和要求Vin=300VDC，Vo=48VDC，Po=1kW，fs=100kHz，输出电压纹波为0.1V1.2 设计内容主电路：选择开关管、整流二极管型号，计算滤波电感感值、滤波电容容值，谐振电感感值、占空比、变压器匝比等电路参数。
控制电路：UCC3895芯片周边元器件参数1.3 仿真波形给出仿真电路，得到仿真波形二，设计方案2.1 主电路工作原理控制主要有两种：双极性控制和移相控制，本设计主要使用移相控制。
由图2-2可见，电路结构与普通双极性PWM变换器类似。
Q1、D1和Q4、D4组成超前桥臂、Q2、D2和Q3、D3组成滞后桥臂；C1～C4分别是Q1～Q4的谐振电容，包括寄生电容和外接电容；Lr是谐振电感，包括变压器的漏感；T副方和DR1、DR2组成全波整流电路，Lf、Cf组成输出滤波器，R1是负载。
Q1和Q3分别超前Q4和Q2一定相位(即移相角)，通过调节移相角的大小来调节输出电压。
ZVS移相全桥变换器设计
ZVS移相全桥变换器设计ZVS（Zero Voltage Switching）移相全桥变换器是一种高效的电力转换装置，它能够实现能量的高效传输和转换。
在本文中，我们将详细介绍ZVS移相全桥变换器的设计原理、工作原理和关键技术。
1.设计原理（1）ZVS技术：ZVS技术能够将开关管的开关转换时刻与输入电流或输出电压为零的时刻相匹配，从而避免了开关管的开关损耗和开关管产生的电磁干扰。
（2）全桥变换器：全桥变换器采用四个开关管和两个二极管，能够实现输入电压的极性逆变和输出电流的正向流动。
2.工作原理（1）开关管S1和S2导通，开关管S3和S4关闭，输入电源向电感L1充电；（2）当开关管S1和S2关闭，开关管S3和S4导通时，电感L1释放能量供应给负载；（3）根据负载的需求，通过控制开关管S1、S2、S3和S4的导通和关闭，实现输入电压的极性逆变和输出电流的正向流动；（4）根据输入电压的大小、负载的需求和输出电流的波形来控制开关管的开关时刻，实现ZVS操作。
3.关键技术（1）开关管的选择和驱动：选择低导通电阻、低开关损耗的开关管，并使用高效的驱动电路，确保开关管能够在ZVS模式下正常工作。
（2）电感和电容的选择：选择合适的电感和电容数值，以及合适的磁芯材料，提高转换器的功率密度和效率。
（3）控制策略：根据负载的需求和输入电压的变化，采用合适的控制策略，如频率控制、幅度控制、相位控制等，实现最佳的动态响应和效率。
4.实际应用总结：ZVS移相全桥变换器是一种高效的电力转换装置，其设计原理基于ZVS技术和全桥变换器。
通过合适的开关管选择、驱动设计、电感和电容选择以及控制策略的优化，可以实现高效的能量传输和转换。
在实际应用中，ZVS移相全桥变换器能够带来高效、稳定和低干扰的性能优势。
移相全桥全参数计算
1、介绍在大功率服务器件中，为满足高效和绿色标准，一些供电设计师们发现使用移相全桥转换器更容易。
这是因为移相全桥变换器可以在转换器原边获得零切换。
这个应用程序的目的是设计报告审查的600W移相全桥变换器在电力系统中,利用TI的新UCC28950移相全桥控制器,并基于典型值。
在生产设计需要修改的值最坏情况的条件。
希望这些信息将帮助其他电源设计者的努力设计一个有效的移相全桥变换器。
表 1 设计规描述最小值典型值最大值输入电压370V 390V 410V输出电压11.4V 12V 12.6V允许输出电压瞬变600mV加载步骤90%输出电压600W满负荷效率93%电感器切换频率200kHz2、功能示意图3、功率预算为满足效率的目标，一组功率预算需要设定。
4、原边变压器计算T1变压器匝比(a1):估计场效应晶体管电压降(VRDSON):基于最小指定的输入电压时70%的占空比选择变压器。
基于平均输入电压计算典型工作周期(DTYP)输出电感纹波电流设置为输出电流的20%。
需要注意在选择变压器磁化电感的正确数值(LMAG)。
下列方程计算主变压器(T1)的最低磁化电感,确保变频器运行在电流型控制。
如果LMAG太小，磁化电流会导致变换器运行在电压模式控制代替peak-current模式。
这是因为磁化电流太大,它将作为PWM坡道淹没RS上的电流传感信号。
图2显示了T1原边电流(IPRIMARY)和同步整流器QE和QF电流对同步整流栅驱动电流的反应。
注意I(QE) I(QF)也是T1的次级绕组电流。
变量D是转换器占空比。
计算T1次级均方根电流(ISRMS):副边均方根电流(ISRMS1)当能量被传递到副边:副边均方根电流(ISRMS2)，当电流通过变压器，QE QF开通副边均方根电流(ISRMS3)引起的负电流在对方绕组随心所欲的时期,请参阅图2。
副边总均方根电流(ISRMS):计算T1原边均方根电流(IPRMS):T1原边均方根电流(IPRMS1当能量被传递到次边T1原边均方根电流(IPRMS2)当转换器总T1原边均方根电流(IPRMS)此设计一个Vitec变压器被选中，型号75PR8107有一下规测量漏原边漏感:变压器原边直流电阻:变压器副边直流电阻:估计转换损失(PT1)是铜损的两倍。
移相全桥参数计算
移相全桥参数计算 Prepared on 22 November 20201、介绍在大功率服务器件中，为满足高效和绿色标准，一些供电设计师们发现使用移相全桥转换器更容易。
这是因为移相全桥变换器可以在转换器原边获得零切换。
这个应用程序的目的是设计报告审查的600W移相全桥变换器在电力系统中,利用TI的新UCC28950移相全桥控制器,并基于典型值。
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表1设计规范2、功能示意图3、功率预算为满足效率的目标，一组功率预算需要设定。
4、原边变压器计算T1变压器匝比(a1):估计场效应晶体管电压降(VRDSON):基于最小指定的输入电压时70%的占空比选择变压器。
基于平均输入电压计算典型工作周期(DTYP)输出电感纹波电流设置为输出电流的20%。
需要注意在选择变压器磁化电感的正确数值(LMAG)。
下列方程计算主变压器(T1)的最低磁化电感,确保变频器运行在电流型控制。
如果LMAG太小，磁化电流会导致变换器运行在电压模式控制代替peak-current模式。
这是因为磁化电流太大,它将作为PWM坡道淹没RS上的电流传感信号。
图2显示了T1原边电流(IPRIMARY)和同步整流器QE和QF电流对同步整流栅驱动电流的反应。
注意I(QE)I(QF)也是T1的次级绕组电流。
变量D是转换器占空比。
计算T1次级均方根电流(ISRMS):副边均方根电流(ISRMS1)当能量被传递到副边:副边均方根电流(ISRMS2)，当电流通过变压器，QEQF开通副边均方根电流(ISRMS3)引起的负电流在对方绕组随心所欲的时期,请参阅图2。
副边总均方根电流(ISRMS):计算T1原边均方根电流(IPRMS):T1原边均方根电流(IPRMS1当能量被传递到次边T1原边均方根电流(IPRMS2)当转换器总T1原边均方根电流(IPRMS)此设计一个Vitec变压器被选中，型号75PR8107有一下规范测量漏原边漏感:变压器原边直流电阻:变压器副边直流电阻:估计转换损失(PT1)是铜损的两倍。
75kW移相全桥ZVS DC-DC变换器的设计共3篇
75kW移相全桥ZVS DC-DC变换器的设计共3篇75kW移相全桥ZVS DC/DC变换器的设计175kW移相全桥ZVS DC/DC变换器的设计随着电能的需求不断增加，直流（DC）与交流（AC）能量的转换变得越来越重要。
近年来，随着电力电子技术的发展和高性能的半导体器件的不断进步，DC/DC变换器在工业和消费电子领域的应用越来越广泛。
75kW移相全桥ZVS DC/DC变换器是一种高性能变换器，能够实现高效率、高功率转换。
移相全桥ZVS DC/DC变换器的结构包括移相控制器、输人电感、输出电容、全桥开关和ZVS电路等。
其中，移相控制器的作用是控制全桥开关的相位移动，从而实现零电压开关（ZVS）控制，减少开关过程中的损耗和电磁干扰。
输人电感和输出电容则是负责滤波，保证输出电压的稳定性。
全桥开关通过不同配合的通断实现正负输出电流控制。
ZVS电路通过滤波和电容，实现电路的诸多物理参数计算协调，并通过工艺合理设计，降低待机功耗和回路波动影响。
在设计75kW移相全桥ZVS DC/DC变换器时，需要考虑诸多因素。
首先，应该确定输入电压和输出电压的范围，设计输人电感和输出电容的尺寸。
其次，需要确定最大输出功率、输出电源电流和开关频率，保证全桥开关的可靠性和ZVS电路的稳定性。
还需考虑系统的可扩展性和环境因素，以充分考虑变换器在工业应用和肆意使用中的优越性。
在开发过程中，需要充分利用仿真和实验测试，调整参数和设计方案，为最优的变换器性能和稳定性进行优化和调整。
因此，设计和发布75kW移相全桥ZVS DC/DC变换器需要对额定值、特殊应用等项指标有充分的认识、调试和经验，并充分考虑到指示等级、节约能源等重要性，超出标准数值要求的评定指数，以实现最优化控制。
总之，75kW移相全桥ZVS DC/DC变换器是一种高效、高功率、高稳定性的电能转换装置，能够在工业和消费电子领域得到广泛应用。
设计和发布此类设备需要充分考虑应用环境、指标要求和设计方案，充分利用仿真和实验测试，以实现最优化控制、最低化能量损耗和实时可调参数，为应用和发展带来更多的便利和效益综上所述，75kW移相全桥ZVS DC/DC变换器是一种具有巨大潜力和广泛应用前景的电能转换装置。
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移相全桥变换器设计
一、设计要求
输入电压：直流V in= 400V 考虑输入电压波动：385Vdc~415Vdc 输出电压：直流V out= 12V（稳压型）
输出最大电流：I max=50 A
整机效率：η≥90%
输出最大功率：P o=600W
开关频率：f=100kHz
二、参数计算
①输入电流有效值
I in=P o
η⁄
V in
=
600
0.9
⁄
400
=1.67 A
考虑安全裕量，选择600V/10A的开关管，型号FQPF10N60C。
②确定原副边匝比n：
为了提高高频变压器的利用率，减小开关管电流，降低输出整流二极管承受的反向电压，从而减小损耗降低成本，高频变压器原副边匝比n要尽可能的取大一些；为了在规定的输入电压范围内能够得到输出所要求的电压，变压器的变比一般按最低输入电压V in(min)来进行计算。
考虑到移相控制方案存在变压器副边占空比丢失的现象，以及为防止共同导通，一般我们取变压器副边最大占空比是0.85，则可计算出副边电压V s：
V s=V o+V D+V Lf
D sec (max)
=
12+1.5+0.5
0.85
=16.47V
其中V o=12V为输出电压，V D为整流二极管压降，取 1.5V，V Lf为输出滤波
电感上的直流压降，取0.5V。
匝比n：
n=N p
N s
=
385
16.47
=23.27
设计中取匝比n=23。
③确定匝数N p、N s
变压器次级绕组匝数可由以下公式得出：
N s=
U s
4f s B m A e
=
16.47
4×105×0.13×190×10−6
=1.66
取N s=2，本设计中，最大磁通密度B m=0.13T，磁芯选择PQ3535，A e= 190mm2。
变压器初级绕组匝数N p为：
N p=nN s=23×2=46
变压器副边带中心抽头，故匝数关系为：46 : 2 : 2。
④变压器原边绕组导线线径和股数
由于导线存在肌肤效应，在选用绕组的导线线径是，一般要求导线线径小于两倍的穿透深度，穿透深度与温度频率有关，在常温下计算公式为∆=√2k
ωμγ
（其
中：μ为导线材料的磁导率，γ=1
ρ
）为材料的电导率，k为材料的电导率温度系数。
对应铜μ=μ0=4π×10−7H/m；20℃时ρ=0.01724×10−6Ω/m，电阻率温度系数为1/234.5（1/℃），k=1+（T−20）/234.5
本设计中频率为100kHz，所以穿透深度为：
∆=66.1
√f
=
66.1
√100×103
=0.209mm
所以选择绕组导线线径应小于2×0.209 = 0.42mm。
变压器原边电流最大值为:
i p(max)=
P o
ηV in(min)
=
600
0.9×385
=1.73A
取电流密度J=5A/mm2，则原边导线总截面为：S p=1.73
5
=0.346mm2。
原边采
用0.4mm的线径，则每一股导线的线径为S=π×0.42
4
=0.126mm2，所以原边需
要的0.4mm导线的股数为：k1=0.346
0.126
=2.74，取3股。
⑤变压器副边绕组导线线径和股数
变压器副边采用全波整流，因此副边每组绕组的最大电流的有效值为：
I s=I o(max)
√2
⁄=
50
1.414
=35.36A
取电流密度J=5A/mm2，则副边导线的总截面为：S s=35.36
5
=7.072mm2，采用
0.4mm的线径，则每一股导线的线径为S=π×0.42
4
=0.126mm2，则副边需要的
0.4mm导线的股数为：k2=7.072
0.126
=56.12，取56股。
三、移相全桥其它方面的问题
①滞后桥臂不易实现软开关（ZVS）
移相全桥在工作过程中，由于原边的漏感和副边滤波电感的存在，原边开关
管超前臂很容易就能实现软开关（ZVS），滞后桥臂由于只有漏感的存在，不易
实现ZVS，但能实现滞后桥臂的低电压导通和ZCS，也能在一定程度上减小损
耗。
要想实现滞后桥臂的ZVS，需增大变压器原边漏感，也可在回路中串入电感
来拓宽滞后桥臂ZVS范围。
②副边存在占空比丢失的问题
原边电流不足以给负载提供能量，副边整流二极管同时导通，其两端电压被
钳位到零伏，原边不能向副边供能，导致占空比丢失。
占空比丢失，减小了原边向副边传递能量的时间，为了达到要求的输出电压，必须在设计上较小变压器匝比n，然而减小变压器匝比会导致以下问题：1）原边电流增大，原边开关管的峰值电流增加，导通损耗增大。
2）副边整流管的耐压值增大。
原边的电感量越大，占空比丢失越严重，如果通过减小原边电感量的方法来减小占空比丢失，这样又会导致原边滞后桥臂丢失软开关（ZVS），两难！现在多采用饱和电感和辅助网络来缩短原边电流由正变负的时间，这样能大大减小变压器副边占空比的丢失。
③变压器原边存在直流偏磁的问题
在一个周期内，变压器励磁电感的正负伏秒积应该平衡，不然会导致变压器磁性饱和，导致发热。
由于元器件的差异以及在正负半轴导通时间不可能完全一样，因此，在变压器原边存在直流分量，不加处理的话，随着时间的累积，直流分量会越来越大，最终导致变压器饱和失效。
工程上，一般在变压器原边电路中串联隔直电容来阻断直流分量，隔直电容的选择标准：电容上的交流电压降约为本来变压器两端交流电压的10%。
四、样机板参数
五、样机板实物图
范先焱
2018.8.11
于西南交通大学。