基于CPLD的移相全桥软开关电源数字控制器

　　而输出移相波形的关键是让同一事件管理器中的两个通用定时器同步工作，并且在一个通用定时器从零开始计数的时刻，赋予另一个通用定时器计数器不同的初值，初值的大小决定两个通用定时器输出PWM波形的相位关系。本文利用事件管理器EVA的两个通用定时器GPT1和GPT2的同步工作，产生移相波形。

　　图3 带死区的移相控制波形产生过程

　　为了避免因开关器件特别是IGBT器件在关断时电流拖尾造成桥臂瞬时直通所造成的危害，还需要在同侧桥臂的开关器件控制波形中添加死区。因为PLD具有可在线修改能力，可在PCB电路完成后随时修改设计，而不必改动硬件电路，因此本文采用ALTERA公司的EPM7000S系列的CPLD芯片，通过编程生成控制波形的死区。如图3所示。

　　2.2磁偏检测电路

　　在全桥电路中，一对功率开关管在工作周期的前半部分和后半部分交替地通断，若它们的饱和压降相等，导通脉宽也一样，则称电路工作在平衡状态。但若由于某种原因导致两个半周期内施加在中频变压器上的电压不相等（例如功率开关管的饱和压降有较大差异）或是一对晶体管的导通脉宽不相等（例如由于存储时间的不一致、控制电路输出脉宽不相等以及反馈回路引起的不对称等）时，功率转换电路就工作在不平衡状态。变压器的磁通在一个周期终了时不能返回到起始点，于是将在一个方向增大，其工作区域将偏向一个象限，引起磁芯饱和从而导致功率开关管损坏，逆变失败，此即所谓“单向偏磁”。

　　为了避免变压器的饱和，充分发挥数字控制器的优势，尽量简化主电路的设计，增加变压器的利用率，本文设计中采取以下方法来进行磁偏的检测和控制。如图4所示，通过互感器分别检测变压器的一次侧正负半周的电流大小，将检测得到的值HCQ1和HCQ2进行比较，一旦某个半周的电流偏大超过一定的值，则认为出现了偏磁，将该信号送入TMS320LF2407A的捕获单元功能，产生捕获中断并通过中断程序去调整相应桥臂的功率开关管驱动脉冲的宽度，强制对变压器进行磁恢复，防止变压器饱和现象的发生。