[发明专利]一种适用于空间辐射环境的移相全桥PWM控制系统

说明书

本发明提供一种适用于空间辐射环境的移相全桥PWM控制系统，包括DC/DC变换单元，所述DC/DC变换单元包括通过变压器T连接的初级移相全桥电路和次级同步整流电路；移相全桥PWM控制电路，该移相全桥PWM控制电路包括通过输出反馈电路与DC/DC变换单元的输出端连接的抗辐射单输出型PWM控制器、与PWM控制器输出端连接的逻辑控制电路；以及与逻辑控制电路输出端连接的初级驱动电路和次级驱动电路。本发明基于抗辐射单输出PWM控制器，通过增加逻辑控制电路实现具有特定时序关系的多路PWM信号输出，进而实现移相全桥和同步整流控制，逻辑控制电路结构简单，各元器件的成本较低，可根据实际使用情况进行灵活调整，适用于多种衍生电路拓扑结构。

技术领域

本发明涉及电源控制技术领域，具体涉及一种适用于空间辐射环境的移相全桥PWM控制系统。

背景技术

随着整机系统功能和载荷的增加，对空间用抗辐射DC/DC变换器的功率等级提出了更高的要求，功率等级在300W～500W之间的抗辐射DC/DC变换器的需求量日益增加。目前现有的抗辐射DC/DC变换器多采用单端正激或反激式拓扑结构在工程实际中已经得到了广泛应用，该结构适用的功率范围多为150W以下，因此在更大功率输出的DC/DC变换器中，为了提高DC/DC变换器的工作效率，多采用全桥式拓扑结构，其中移相全桥拓扑结构由于开关管工作在软开关状态，使其具有更高的效率和更小的电磁干扰。

另外，基于单端正激或反激式拓扑结构，现有的抗辐射DC/DC变换器内部采用的PWM控制器多为具有抗辐射能力的峰值电流型单输出PWM控制器，该控制器无法适用于移相全桥拓扑结构。针对抗辐射领域的使用，国内尚无可以使用的抗辐射移相全桥PWM控制器，目前国外可使用的抗辐射移相全桥PWM控制器也仅有一款，为美国TI公司的UC1875-SP型抗辐射移相全桥PWM控制器，但总剂量水平仅能够达到50krad(Si),无法满足更高剂量水平的使用需求，且价格高昂、自主可控性差，同时存在禁运风险；另外该款PWM控制器仅输出四路PWM信号驱动移相全桥功率级开关管，无法支持次级同步整流拓扑结构的使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于空间辐射环境的移相全桥PWM控制系统，以解决上述背景技术提出的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种适用于空间辐射环境的移相全桥PWM控制系统，包括：

DC/DC变换单元，所述DC/DC变换单元包括通过变压器T连接的初级移相全桥电路和次级同步整流电路；

移相全桥PWM控制电路，该移相全桥PWM控制电路包括通过输出反馈电路与DC/DC变换单元的输出端连接的抗辐射单输出型PWM控制器、与PWM控制器输出端连接的逻辑控制电路；以及

与逻辑控制电路输出端连接的初级驱动电路和次级驱动电路。

优选地，所述变压器T的次级线圈设置有中心抽头，且初级线圈的端1与次级线圈的端3、端4为同名端。

优选地，所述PWM控制器选用型号为UC1843或与之具有相同工作模式的具有抗辐射能力的峰值电流型单输出PWM控制器，其输出端能够产生占空比为D的CLK时钟脉冲信号，该脉冲信号的频率为开关管工作频率的2倍。

进一步地，所述初级移相全桥电路包括输入电源U、开关管Q1、开关管Q2、开关管Q3、开关管Q4以及电感L_r，所述Q1的漏极连接输入电源的正极和Q3的漏极，Q1的源极连接Q2的漏极，所述Q2的源极连接输入电源的负极并接地，所述Q3的源极连接Q4的漏极，所述Q4的源极连接Q2的源极，所述Q1的源极还通过电感L_r与变压器T初级线圈的端1连接，所述Q4的漏极与变压器T初级线圈的端2连接。