双驱动推挽DC-DC变换器方案分享之设计原理简析

  在工业控制和汽车驱动等领域中，为了使电路系统具有更高的转换效率，工程师们往往要选择恰当的来进行辅助设计。此前我们也曾经为各位工程师们分享过几种双向型的设计的具体方案，并获得了良好的反响。在今明两天的方案分享中，我们将会为大家伙儿一起来分享一种

  在本方案中，我们所设计的这种450W双驱动推挽式DC-DC变换器是一种直流变换开关电源，其输入电压为直流27V，电源输出分别为直流20V10A和5V10A三种不同的类型。其中电源的输入与输出隔离，且输出电源的20V和5V不共地。这样的设计能够有很大效果预防共地带来的干扰，因此这也就使得这一DC-DC变换器在工作应用过程中具有输出稳压精度高和纹波小等优点。

  在这一双驱动推挽式DC-DC变换器的主电路设计中，我们最终选择采用双驱动推挽结构。在输入电压较低时，推挽电路比半桥或全桥电路优越，因为任何一个时间里最多只有一个开关管工作，在输出功率相同时，开关损耗较小。低压双驱动推挽变换器电路原理图如图1所示。

  在图1所示的双驱动推挽式DC-DC变换器电路原理图中，我们大家可以看到，由于驱动电路控制，使得两个功率场效应管T1、T2交替导通，且二者之间有一个死区时间，即两个场效应管都关断的阶段，在此期间电感L1保持电流续流回路。对于电流连续方式，输出电压由下式决定：

  在该公式中，参数VS是输入电压，参数ton是T1或T2的导通时间，参数toff是其关断时间，参数NS和NP分别是变压器付方和原方匝数。

  在这一双驱动推挽式DC-DC变换器方案设计中，我们所设计的PWM脉宽调制器采用SG1525作为脉宽控制器，非常适合于驱动功率场效应管。校正补偿环节采用PI调节器，输出滤波电路采用型滤波。PI校正补偿电路如图2所示，其传递函数可以计算为：

  在上式计算的基础上，我们使用MATLAB6.5软件对5V10A的电源进行仿线所示，输出电压波形曲线所示。

  能够正常的看到，在使用MATLAB6.5软件对这一双驱动推挽式DC-DC变换器主电路进行仿真后，仿真结果与公式计算结果是基本吻合的。我们将会继续就这一DC-DC变换器的驱动电路设计情况和测试结果，进行简要分析，欢迎各位继续跟进。