全桥移相控制

全桥移相控制技术的重大进步

LTC3722-1/-2相移式PWM控制器提供了全桥零电压开关

LTC3722-1/-2的特色还在于调节同步整流时序，以便达到最佳效率。UVLO调节输入电压加上后，使系统有精确的开启及关断电压。LTC3722-1为峰值电流型控制方式，可准确调节斜率补偿及前沿削隐。LTC3722-2采用电压型控制并具备电压前馈功能。

此外，两款IC还有极低的起动电流及工作电流。都有完整的保护功能，并采用24Pin的表面贴装式外型结构。

各引脚功能说明如下：<3722-1/-2）

SYN.(1Pin>振荡器的同步输入及输出功能端.同步输入的阈值为1.9V。同时与CMOS及TTL逻辑兼容，此端接一支5.1K电阻到地。

DPRG.(2Pin>对不履行ZVS传输延迟时进行调节，接一电阻到VREF以便设置输出端A.B.C.D的最大开启延迟，其正常电压为2V。

RAMP.(NA/Pin2>对LTC3722-2输入到相位调制比较器，RAMP上的电压内部电平移到650mV。

CS(3Pin>对LTC3722-1，逐个电流脉冲过流限制比较器输入，斜率补偿电路的输出，通常为300mV阈值，超过650mV时动作。

COMP(Pin4>误差放大器的输出，倒相输入进到相位调制器。

RLEB(Pin5/NA>前沿消隐的定时电阻，用一个10K到100K电阻调节可以从40ns到310ns的电流检测信号的前沿消隐。推荐采用一个±1％电阻，

LTC3722-2则有固定消隐时间，大约80ns。

FB(6pin>误差放大器反相输入端，这里为LTC3722的反馈电压输入，通常为1.204V.

SS(7Pin>软起动<重启延迟）电路的定时电容，从SS到GND接一支电容，给一斜波

NC(8Pin>空脚，接到GND。

PDL Y(9Pin>被动臂的延迟电路输入，PDL Y通过一分压器接到桥的左腿，<自适应ZVS型）而在固定ZVS型，在PDLY上有0~2.5V之间的电压，给被动腿调节固定的ZVS延迟时间。

SBUS.(10Pin>线路电压检测输入，SBUS接到主直流电压反馈，采用一分压器，用于自适应ZVS控制，电压分压器设计成产生1.5V于SBUS上，如果SBUS接到V REF，则LTC3722-1/-2成为固定ZVS延迟型。

ADLY(11Pin>主动臂的延迟电路输入，ADLY通过一分压器接到右腿，(自

适应ZVS型>。而在固定ZVS型，在ADLY上有0~2.5V之间的电压，调节固定的ZVS延迟时间给主动腿的传输。

UVLO.(12Pin>调节系统开启及关断的输入电压值，正常情况UVLO的阈值为5V。UVLO接到主DC输入系统，通过一分压器执行。当UVLO的阈值超出时，LTC3722的软启动开始，一个10uA电流去调节系统的滞留电压量，系统的工作窗口的水平可以用改变电阻分压器来调节。

SPRG(13Pin>接电阻到GND，来设置关断延迟时间给同步整流的驱动输出，正常工作时其电压约为2V。

V REF.(14Pin>5V基准输出，V REF可供出18mA电流给外电路，V REF要1uf 电容做旁路耦合。

OUTF.(15Pin>与OUTB及OUTC一起给出50mA同步整流驱动。

OUTE(16Pin>与OUTA及OUTD一起给出50mA同步整流驱动。

OUTD(17Pin>给桥路主动腿<低边）50mA驱动信号。

Vcc(18Pin>电路供电电压输入，其为10.25V的并联式稳压器。在Vcc电压达到足够高时，Vcc并联稳压器导出电流，欠压比较器阈值即超出，一旦Vcc 并联稳压器开启，Vcc即能降到6V以上的维持工作。

OUTC(19Pin>给桥路主动臂<高边）供50mA驱动。

OUTB(20Pin>给桥路从动腿<低边）供50mA驱动。

OUTA(21Pin>给桥路从动臂<高边）供50mA驱动。

PGND(22Pin>LTC3722的功率地要接瓷介电容作旁路。

GND(23Pin>LTC3722的控制电路公共端，也要接旁路电容。

C T(24Pin>振荡器的定时电容，要选用低ESR的瓷介电容。

LTC3722的内部等效电路如图1所示。

图1 LTC3722的内部等效电路

工作过程描述：

相移全桥PWM方式.

传统的全桥开关电源拓扑，最常用于大功率隔离式或脱线电源。虽然它需要多加两个开关元件。但其能输出更大功率，又有较高的效率，且变压器体积比单端方式的都小。开关还有较小的电压及电流应力。全桥变换器还提供固有的变压器磁芯自动复位及平衡。因而可有最大占空比，进一步提高效率，而软开关的全桥，可进一步改善性能提高效率。其开关波形如下面图3。这种零电压开关(ZVS>技术展示出寄生元件在做成软开关模式中所产生的作用。

LTC3722-1/-2控制的相移式PWM控制器，提供了更强的功能，以便简化设计，达到ZVS软开关的目的，主要特色有：

(1>真实的自适应及准确的ZVS方式，达到更高的效率和更高的占空比利用能力，减小或消除外部的调整。

(2>固定ZVS能力。增强了对二次侧控制，简化了外部电路。

(3>内部产生驱动信号以调整二次侧的倍流同步整流。

(4>调节前沿消隐，防止不稳定状态，减少外部CS的滤波元件。

(5>可调斜率补偿，消除外部胶合电路。

(6>实现最佳的电流型控制，减小起动过冲，使系统从故障中迅速恢复。

(7>可方便调整系统的UVLO，达到准确的起动电压。

结果，LTC3722使ZVS的电路拓扑有了更广泛的应用，包括了在低压及中小功率场合的各种应用。

LTC3722控制器在IC外部用功率开关组成全桥结构，功率变压器的初级绕组接在桥的两个开关结点上。在每个振荡周期，由功率开关使其分别接到输入电源的V IN 和地，LTC3722反复地以振荡器频率的1/2控制开关，每次驱动占空比都少于50％，其交叉交越时间由LTC3722相位调制，外部的开关A和C 需要高边驱动电路，低边的驱动给B和D，以及驱动二次侧的E和F以边界隔离，数据表中给出驱动元件的详细数据。变压器的二次侧电压由变压器匝比给出，很象BUCK变换器，由二次方波整流滤波后得到稳定的直流电压。

开关传输

相移式全桥可以用下面四个工作状态来描述，关键是要了解ZVS状态怎样出现，要用细节描述。变压器的每一个全周期都有两个清晰的周期传递功率到二次侧输出，及两个自由回转期，外部桥的两边都有不同的工作特性。这对于设计在宽负载范围内都达到ZVS传输十分重要。桥的左腿若作为被动腿，此时右腿可认做主动腿。下面描述为何会有这些现象出现。

状态1

如图2所示，状态1开始，MA，MD及MF导通，而MB，MC及ME关断。在MA，MD导通时，整个输入电压加到变压器初级绕组。二次电压V1N/N 加到电感L01左边。且电流逐渐加大，在此周期内初级电流大约等于输出电感电流除以匝比，加上磁化电流。在此状态结束时，MD关断，ME导通。