歡迎來到「森木磊石技術(shù)微課堂」，很高興與大家見面，接下來的課程會帶大家進入移相全橋變換器的設(shè)計，來和小編一起學習吧。

本篇我們將基于公司自主研發(fā)的PPEC Workbench帶領(lǐng)大家進行電路參數(shù)設(shè)計，并利用Simulink進行仿真模型搭建，驗證移相全橋變換器的工作狀態(tài)。

電路設(shè)計一、拓撲設(shè)計

之前的課程中，我們已經(jīng)對移相全橋電路的拓撲結(jié)構(gòu)進行了詳細講解，此處不多做贅述（詳見上期內(nèi)容）。

本示例電路變壓器原邊采用移相控制的全橋電路，變壓器副邊采用全波整流電路，電路拓撲圖如下。

二、電源技術(shù)指標

首先需要確定其輸入、輸出參數(shù)以及具體性能指標。本示例移相全橋的詳細參數(shù)要求如下：

輸入電壓：310V

輸出電壓：300V

輸出功率：600W

PWM開關(guān)頻率：20kHZ

三、參數(shù)設(shè)計

根據(jù)移相全橋DC/DC變換器的技術(shù)指標，我們可以對電路各進行器件參數(shù)計算，具體器件包括：

輸入濾波電容、功率開關(guān)管、諧振電感、高頻變壓器、輸出濾波電感、輸出濾波電容和隔直電容等。

我們在PPECWorkbench中嵌入了拓撲計算小工具，可以幫助大家方便快速設(shè)計移相全橋參數(shù)。

接下來我們一起學習如何使用PPECWorkbench拓撲計算工具。

1、點擊軟件工作欄的“工具”按鈕，選擇“拓撲計算工具”，進入拓撲參數(shù)計算界面；

2、選擇“輸入條件”界面，在左側(cè)輸入待設(shè)計電源的技術(shù)指標（開關(guān)頻率、輸入電壓、輸出電壓、輸出電流）；

3、切換至“高壓變頻器”、“電感”、“橋臂諧振電容”、“輸出濾波電容”以及“隔直電容”計算界面，按照提示進行相應參數(shù)填寫，軟件將給出理論參考值，依據(jù)給出的參考值進行實際參數(shù)設(shè)計即可；

4、設(shè)計完成后，器件參數(shù)會在“輸入條件”頁面右側(cè)自動更新。

電路仿真一、電路模型搭建

目前常用的電路仿真軟件有PSpice、Saber、Simulink、Psim等，它們的精確度、仿真速度和適用的仿真系統(tǒng)類型存在差異，大家可以根據(jù)需求進行選擇。

下面就讓我們一起來學習如何利用Simulink進行電路仿真。

1、打開Matlab軟件，點擊啟動Simulink；

2、點擊“模塊庫瀏覽器”圖標進行器件選擇。

以直流電壓源為例：搜索“ElectricalSources”，選擇“DCVoltagte Source”拖拽至模型搭建界面；

3、雙擊器件進行參數(shù)設(shè)置。

此處以直流電壓源為例：雙擊電壓源圖標會彈出參數(shù)設(shè)置界面，填入輸入額定電壓值“310”V即可;

4、重復上述步驟進行器件選擇與參數(shù)設(shè)置后，按照電路拓撲結(jié)構(gòu)對器件進行連接,得到的移相全橋變換器模型如下圖所示。

二、開環(huán)調(diào)試

在搭建完成的電路模型中，找到輸入與輸出端添加傳感器模塊，并接入示波器模塊中進行波形觀察。

然后設(shè)置功率開關(guān)器件的輸入PWM波形并與電路功率器件進行連接，開環(huán)調(diào)試電路如圖所示。

開環(huán)電路中移相脈沖需要通過理論分析得到移相角，再手動進行設(shè)置，其它閉環(huán)電路系統(tǒng)均通過補償器自動調(diào)節(jié)移相角大小控制移相驅(qū)動波形。

這里我們設(shè)置移相角度為180°，點擊“運行”按鈕進行拓撲電路的開環(huán)調(diào)試，點擊波形采集窗口可以觀察到輸出電壓波形如圖。

輸出電壓幅值為155V，為輸入電壓的一半，符合預期。

三、閉環(huán)調(diào)試

這里閉環(huán)采用PI控制方式，電路設(shè)計如下圖：

點擊“運行”按鈕進行拓撲電路的閉環(huán)調(diào)試，點擊波形采集窗口可以觀察到PWM控制信號以及輸出電壓波形如圖。輸出電壓最終穩(wěn)定在300V，符合變換器設(shè)計技術(shù)指標要求。

到這里，移相全橋拓撲的電路設(shè)計與仿真已經(jīng)完成。我們可以看到，電源的輸出基本符合預期。你們學會了嗎？

下一篇我們將繼續(xù)為大家分享如何利用PPEC數(shù)字電源研發(fā)神器，免代碼快速設(shè)計與開發(fā)移相全橋DC-DC變換器，敬請期待。

感謝關(guān)注森木磊石，我們下期微課堂再見。