张 昭

（武夷学院 机电工程学院，福建 武夷山 354300）

移相全桥ZVS直流变换器由于其具有工作频率恒定、拓扑结构简单、功率密度高且能利用器件自身的寄生参数谐振实现ZVS等特点得到了广泛应用[1]。但是由于该变换器是典型的非线性系统，传统的控制方法采用PI补偿器对控制环路进行校正，存在响应速度慢、超调量大等问题[2]。依据移相全桥ZVS变换器的动态小信号数学模型，使用频域法对系统控制环路特性进行了分析，并设计两零点三极点补偿器对电源控制环路进行了校正。两零点三极点补偿器不但可以改善移相全桥ZVS电源系统的动态响应速度及输出精度，而且能很好解决输出电容ESR对系统控制的影响[2]，同时该补偿器较容易数字化和利用DSP软件实现，便于工程应用。

1 设计指标

电源设计指标 输入电压范围(Vin)为（25±1）V;额定输出为24 V DC/4A;输出电压纹波（ΔVp-p峰值）≤200 mV;有短路保护；输出过电流保护阈值为4.2 A;散热方式为自然冷却；满载效率≥90%。

2 主电路设计

2.1 主电路结构

该电源采用TI公司的DSP（TMS320F28034）作为控制核心，通过全桥移相ZVS变换器实现DC/DC变换。电源结构如图1所示。

图1 电源结构Fig.1 Power structure

主电路如图2[3]所示，主要包括4个MOSFET：Q1、Q2，Q3和Q4，Q1和Q3分别超前于Q2和Q4。Lr为谐振电感，Cb为隔直电容，T为功率变压器，Co和Lo为输出滤波电容和电感，D1和D2为输出整流二极管。从成本考虑，采用MOS管的寄生二极管作为开关管反并联二极管[3]。

图2 电源主电路结构Fig.2 Main circuit structure of power supply

2.2 参数设计

定义开关频率值：fs=50 kHz。定义运行最大占空比值Ds为35%。

整体运行最大占空比值：（考虑到……