移相全桥参数计算

1、介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00W移全桥变换器在电力系统中，利用TI的新UCC28950移全桥控制器，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设规描述输入电压输出电压允许输出电压瞬变加载步骤90%输出电压满负荷效率电感器切换频率2、功示意图

最小值370V11.4V

典型值390V12V200kHz

最大值410V12.6V600mV600W3、功预算为满足效率的目标，一组功率预算需要设定。4、原变压器计算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%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％。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（的最低磁化电感,保变频器运行在电流型控制如果LMAG小磁化电流会导致变换器运行在电压模式控制代替eakcurrent模式。这是因为磁化电流太大,将作为PWM坡淹没S的电流传感信号。图2示了T1边电（IPRIMARY步整流器QE和QF电流对同步整流栅驱动电流的反应）I(QF)也是T1次级绕组电流.量D是转换器占空比.

计算T1级均方根电流(ISRMS：副边均方根电流(ISRMS1)当能量被传到副边：副边均方根电流(ISRMS2)，当电流通变压器，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参阅图2。副边总均方根电流(ISRMS）:计算T1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)转换器总T1边均方根电流（IPRMS)此设计一个Vitec压器被选中，型号75PR8107有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(意:只是一个估计，基于磁设计总损失可能会有所不同。）计算剩余功率预算:5、QA,QBQC，QDFET择本设计以满足效率和电压要求，20A650V,CoolMOSFETs英飞凌被选择aQbQcQd场效应晶体管漏源电阻：场效应晶体管输出电容指定:电压drainto—source（VdsQA），输出电容测量，数据表参数:计算平均输出电容[2：QA场效应晶体管栅电荷：激活栅场效应晶体管的门级电压:计算Qa失基于Rds门A

g重新计算功率预算：6、选择S计算(LS)基于实现零电压所需的能量切换。这个电感需要能够消耗的能量开关的寄生电容节点。以下方程选择LS现零电压在100％负荷降至0%负的基础上初级场效应晶体管的平均总输出电容开关节点。注意可能比估计的有更多的寄生电容在开关节点LS估可能需要调整根据实际寄生电容在最后的设计。为此设计一个26-Vitec应器被选为60PR964零号码。有以下规格

OUTOUTLS直流电:LS估计功率损(PLS）和调整剩余功率预算7、LOUT选择电感器设计为电感纹波电流20%ΔILOUT）:计算输出电感均方根电流(ILOUT_RMS：Vitec电器电子公司μH的电感，75PR108被为这个设计.电器有以下规范。输出电感的直流电阻:估计输出电感的损失新计算功率预算。注PLOUT估计的电感器铜损的两倍的损失。注意基于磁生产可能会有所不同。建议最好仔细检查磁与磁生产损失。8、输电容C

OUT输出电容器选择基于稳态和瞬态（VTRAN)负要求.

L改变满载电流的0%的时间负载瞬变期间，大部分的电流会立即通过电容器等效串联电阻ESRCOUT)。下面的方程用于选择SRCOUT和COUT,基于0％流的负载选择E容瞬变电压的0％(VTRAN，当输出电(COUT)由VTRAN10％所选择.

选择所需的输出电容也是前计算输出电容器均方根电流（）。满足我们的设计要求51500μf铝电解电容器的选择从曼联Chemi—设计，件号EKY-160ELL152MJ30S

。这些电容器的ESR31mΩ输出电容的数量:总的输出电容有效输出电容ESR：计算输出电容器损耗（PCOUT）:重新计算剩余功率预算：9、选择QandQF为设计选择FETs是尝试和错误。我们以满足电力需求的设计选75v,120A-FETs，从Fairchild型号FDP032N08.这些ETs的面特征。计算场效应晶体管平均输出电容(COSS_QE_AVG于数据表参数输出电容COSS_SPEC)从OSS_SPEC上测量的（Vds_spec和最大的漏源电压在设计VdsQE)将应用到应用程序中的场效应晶体管。当QEQF关时，电压场效应晶体管的电压测试数据表上从场效应晶体管输出电容上指定的电压:从场效应晶体管数据表上制定的输出电容:QEQF上平均输出电容

QEQF均方根电流为了估计场效应晶体管开关损耗场效应，晶体管的Vg和g曲线数据表需要研究。首先是illerplateau开始时的gatecharge

需要确定QEMILLER_MIN）结束时的gatecharge

(QEMILLER_MAX)了给定的DS。这个FETs设计是为了驱动UCC27324的4-A）门限驱动电流估计场效应晶体管Vds上升和下降时:估计QEQF的失

ININ重新计算功率预算10、入电容（C)IN如果这个转换器是设计用来390v输入,常PFC输出增加pre-regulator选择的输入电容通常是基于交通阻塞和纹波的要求。注意：实现零电压所需的延迟时间可以作为一种责任周期夹（。计算槽频率:预计延迟时间:有效工作周期夹(DCLAMP):V是最低输入电压当换器仍然可以保持输出调节换的输入电压只会拉低电压不足或ine—drop条件,果在这转换器是PFCpre-regulator后。C

计算基于一种稳态周期循环计算高频输入电容器均方根电流(ICINRMS)。为满足该设计的输入电容和均方根电流要求,我们选择330μf电容器从松下这个电容器高频（ESRCIN）150m,这是测量阻抗分析仪120Hz和00Hz测量的。计算

IN

功率损耗重新计算剩余功率预算：

有大约6.0W的率预算离开电流传感网络偏置控制设备和所有电阻支持控制装置。11、置电流传感网络C,RDSREA为这个设计有一个选择的CT的00:1率（a2）在VINMIN计算一般峰值电流（IP1):原边电流峰值:峰值电流达到上限时的电压计算电流检测电阻（RS)并且预200mV斜补偿:选择一个标准电阻RS:对RS计功率损耗:计算DA的最大反向电压VDA)估计达功率损耗（PDA）:计算RS置电阻器RRE:电阻器RRE用重置当前变压器T。电阻器RLF和容器LF成一个低通滤波器对当前信号（引15)对于这个设计我们选择以下值这个过

滤器频率极低（fLFP)在82赫。这应该工作大多数应用程序但也许适合个体的布局调整EMI的计UCC28950VREF输出脚)需要高频旁路电容滤除高频噪音。这个引脚需要至1频旁路电容CBP1)请参考图1当的位置。电压放大器参考电压(脚2,EA+可以设置与分压器（RA，RB)，这个设计实例我们要设置误差放大器参考电压(V1）2.5v。选择一个标准电阻B，然后计算电阻RA值。设置电压放大器参考电压：分压器由电阻器RCRI选择，设置直流输出电压（电压输出脚3(EA).择一个标准电阻器C：计算R1然后选择一个标准的电阻：补偿反馈回路可以通过适当选择反馈组件(RF、CZCP)这些组件被放置尽可能接近CC28950引3和计算负载阻抗负载（RLOAD)：10％控制输出传递函数近似(GCO（f))为频率的函数:

双极GCO频率f）:补偿电压回路2反馈网络下面的传递函数补偿增益作为频率的函数(GC(f请参阅图1为组件的位置.计算电压回路反馈电阻器（RF）基于交叉电压（fC)循环在第0个双极频率fPP)选择一个标准电阻RF计算反馈电容器（CZ)在交叉点的移.选择一个设计标准电容值。在2FC地方放置一个极点选择一个设计标准电容值。环路增益作为频率的函数，以dB的形式

环路增益和相位图形检查循环稳定性理论循环.(图)得了在约。7kHz的阶段于90度。注意明智的做法是检查你的循环稳定性和瞬态测试和/最终设计网络分析仪和调整补偿GC(f)）要的反馈.限制在上升期间启动UCC28950有软启动功能（引脚5)，应用程序设置软启动时间5ms(tSS)。选择一个标准电容器的设计。本应用笔记提供了一个固定延迟方法实现零电压从100%负荷降50%负。当转换器操作低于0%加转换器将在山谷切换操作。为了实现零电压切换开关节点QBd的ETsQA的机（tABSET）延迟步制定和QB需要基于LS理论开关节点之间的交互电容。下面的方程用于设tABSET初。将LS置输出电容的两倍计算槽频率：

设置初始tABSET迟时间，适当调整计划。注意:tABSET程的因素来源于实证测试数据，可能会有所不同基于个人设计差异。形成的电阻分压器RDA1RDA2决定ABSET,tCDSETUCC28950的延迟范围。选择个标准DA1电阻值。注意：之可以编程—1000ns.电压的ADLE入UCC28950(VADEL)需要设置RDA2基于以下条件。如果>设置和之间可编程：如果≤设置。可以编程9基于VADEL选、计算DA2：选择最接近标准RDA2阻值:重新计算VADEL基于电阻分压器的选择：电阻器由决定选择一个标准电阻的值设计:一旦你已经启动并运行原型建议你微调tABSET光荷的峰谷之间的共振S开关节点电容。在这个设计延迟设定在10%负。请参考图.

DELCDCDSEDELCDCDSE最初的起点QCQD打开延误tCDSET)该最初设置为相同的延迟，和B打开延迟（引脚6)。以下方程程序QCQD接通延迟（tCDSET，通过适当选择电阻DELCD引脚)。电阻由t决选择一个标准电阻器的设计:一旦你已经启动并运行原型建议微调tCDSET光载在这个设计点将山谷开关负荷在10%右请参考如图6示。在轻负载获得零电压开关节点QDd由容易多了反映了输出电流出现在主变压器的场效应晶体管QDQC岔道/这是因为有更多的峰值电流激励S此之前过渡，而QB岔道/。

有一个可编程延迟岔道的场效应晶体管场效应晶体管QA岔道后F(tAFSET）的岔道场效应晶体QEQF后场效应晶体管QB（tBESET地方设置这些延误tABSET的0%.将确保适当的同步整流器之前关闭AB零电压过渡。如果这个延迟太大将导致OUTE正和OUTF不重叠，它将创建多余的身体二极管传导ETs量QEQF。形成的电阻分压器RCA1RCA2由tBESET决定,UCC28950的延迟范围。选择一个标准CA1电阻值。注意：可以在2—1100ns之设置。电压的引脚U）需设置基于以条件。如果〈设置=，可以编2—170如果〉或设置=。和之间可编程：基于选、计算：

选择最接近标准RCA2阻值:重新计算VADELEF基于电阻分下面的方程被用来计划tAFSET和tBESET通适当选择电阻RDELEF.选择一个标准电阻器的设计。电阻器RTMIN项最低工作周期时间（tMIN)UCC28950（引9)可以需求在进入破裂模式。如果CC28950控制器试图要求责任周期的时间不到tMIN电将进入爆发模式操作。详情请参见CC28950数据表于破裂模式。这个设计我们设置最低100ns.设定的最低时间选择RTMIN用下面的方程。标准电阻的值然后选择设计。有提供销设置变换器开关频率（引脚10）.率可以选择通过调整定时电阻T。选择一个标准电阻器的设计。UCC28950提供了斜坡补偿峰值电流模式控制（引12）.个可以设置通过设置SUM下面的方程下面的方程将计算所需的量斜坡补偿(VSLOPE）所需的循环稳定性。注意：磁化电流的变化在主dILMAG致斜坡补偿。帮助改善噪声免疫力VSLOPE总设置有一斜坡等最大值的10％目前感觉信(0V在个感应开关。

如果设=如果≥

设置=选择一个标准电阻器RSUM。提高效率在轻负载UCC28950编(DCM)引12,轻负载关闭同步ETs条件的次侧变换器(QEQF).这阈值设定电阻分压器由再保险和RG.这CM值需要设置水平在电感电流不再生产。以下方程设置同步负载电流整流器岔道在15%左右。选择一个标准的RG阻值。重新计算电阻的值。选择这种设计标准电阻的值全桥门驱动器和主开关节点（VINQBd和Dd当，