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056、移相全桥变换器(PSFB)原理
056、移相全桥变换器(PSFB)原理上个月帮朋友调试一台3kW通信电源,输出48V/62.5A,拓扑就是移相全桥。板子焊好上电,轻载正常,加到半载就开始“吱吱”叫,波形抖得像心电图。更诡异的是,MOSFET的DS电压尖峰在关断瞬间飙到接近700V——我们用的可是600V的管子。朋友说“是不是变压器漏感太大”,我说“你先看看滞后桥臂的ZVS条件是不是丢了”。拆下散热器,用差分探头扎滞后桥臂下管的GS波形,果然——死区时间结束时,GS电压已经掉到0V以下,体二极管根本没来得及自然导通。这就是典型的滞后桥臂ZVS丢失,轻载时励磁电流不够,谐振能量不足,硬开关了。那个尖峰,就是硬开关加反向恢复电流叠加出来的。移相全桥到底在移什么很多人一上来就盯着“移相”两个字,以为是在调频率。不是的。移相全桥的开关频率是固定的,移的是两个桥臂驱动信号之间的相位差。看一个全桥:Q1、Q3组成超前桥臂,Q2、Q4组成滞后桥臂。对角管Q1+Q4同时导通,Q2+Q3同时导通,交替切换。但移相全桥不是这样——它让Q1和Q2的驱动信号错开一个角度,这个角度就叫移相角。当移相角为0时,Q1和Q2同时导通,Q3和Q4同时导通,这就是普通的硬开关全桥。当移相角拉开,Q1先关断,电流通过Q3的体二极管续流,然后Q3零电压开通——这就是超前桥臂的ZVS。滞后桥臂的ZVS要靠谐振电感(或者变压器漏感)和开关管结电容的谐振来实现。这里有个关键点:超前桥臂的ZVS靠负载电流实现,负载越重越容易;滞后桥臂的ZVS靠谐振电感储能实现,负载越轻越难。这就是为什么轻载时滞后桥臂先丢ZVS。