Источник бесперебойного питания ИБП5-48/36-4.2, страница 16

Транзисторный инвертор напряжения (рисунок 4.4) построен по мостовой резонансной схеме, в которой коммутация транзисторных ключей осуществляется при нулевом напряжении. Между сигналами управления, поступающими на силовые ключи (VT1…VT4 типа SSH22N50A, смотри приложение Н), вводится преднамеренная задержка (фазовый сдвиг), которая регулируется циклом напряжения схемы управления (рисунок 4.8). Два верхних

Рисунок 4.8 – Алгоритм управления силовыми ключами

транзистора VT1 и VT3, включенные последовательно с силовым трансформатором T5,  открываются в то время, когда напряжение на  транзисторе равно нулю. В этом режиме первичная обмотка трансформатора закорочена, ток в первичной цепи сохраняет свое предыдущее значение, хотя отсутствует напряжение. Эта мертвая зона  заполняется  промежутком между резонансными коммутациями и передачей части энергии цикла преобразования. Ключ VT3 удерживается в выключенном состоянии, в то время как ток в первичной цепи I_{КЛ 1} циркулирует в замкнутой первичной цепи через TT1, дроссель L1, диод рекуперации VD2,  противоположный ключ плеча VT1, который все еще включен. Задержка на включение ключа VT3 необходима для достижения нулевого напряжения, чтобы выключить ключ VT1. Таким образом, транзисторные ключи являются резонансными  VT1(VT2), L _R , С8. Резонансная индуктивность L_R  является суммой индуктивности первичной цепи трансформатора и L1. Введение дополнительной индуктивности необходимо для точного контроля индуктивности трансформатора, приемлемого диапазона управляющей микросхемы ККМ (на выводе ZVS – UC3855) и обеспечения пределов регулирования задержки для удовлетворения желательного времена коммутации.

 Для управления силовыми ключами методом ШИМ со сдвигом фазы используется контроллер UC3875 (приложение Р), который обеспечивает коммутацию силовых ключей  при нулевом напряжении с сохранением полного рабочего цикла (0⁰…180⁰). Контроллер может использоваться в режиме управления пиковым током и в режиме управления напряжением с помощью или без помощи прямой связи со входным напряжением.

Функциональная схема контроллера UC3875 представлена на рисунке 4.9.

Рисунок 4.9 – Функциональная схема контроллера UС3875

Резистор R17 и конденсатор C14 (рисунок 4.4), подключенные от вывода FREQ  (вывод 16) к выводу GND (вывод 20), задают частоту тактового генератора (рисунок 4.10) согласно следующему соотношению: . Синхронизация осуществляется путем управления через SYNC (вывод 17) с помощью внешней электрической цепи (C16). Напряжение  обратной связи поступает  с  источника  входного  напряжения  постоянного тока  VIN = + 15 В

Рисунок 4.10 – Формы сигналов в схеме фазосдвигающего контроллера U3875

(вывод 11) через резистор R7. Данный резистор устанавливает ток, который используется для генерации пилообразного напряжения (U_ПИЛ). Вывод RAMP (вывод 19) является входом ШИМ – компаратора. Между этим выводом и землей подключен конденсатор С5. Наклон пилообразного напряжения определяется выражением: . Между входом RAMP и ШИМ – компаратором существует напряжение смещения, равное 1, 3 В, выходное напряжение усилителя ошибки (U_ERR ) не превышает эффективное значение пикового пилообразного напряжения. В режиме с обратной связью по току генератор пилообразного напряжения отключается путем заземления вывода SLOPE (вывод 18).

Между входом RAMP и ШИМ – компаратором существует напряжение смещения, равное 1, 3 В, выходное напряжение усилителя ошибки (U_ERR ) не превышает эффективное значение пикового пилообразного напряжения. В режиме с обратной связью по току генератор пилообразного напряжения отключается путем заземления вывода SLOPE (вывод 18). При этом происходит компенсация пилообразного напряжения по считыванию тока с прямого входа ШИМ – компаратора через вывод RAMP (вывод 19). 

Схема контроля аварийных состояний обеспечивает два способа выключения: