推挽全橋半橋變換器

1、開(kāi)關(guān)電源技術(shù)Switching Power Supply Techniques12第三章 開(kāi)關(guān)電源基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類二、基本分析方法三、開(kāi)關(guān)電源基本拓?fù)?推挽變換器Push-pull Converter隔離型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)4特點(diǎn)：1、變壓器磁芯雙邊磁化磁芯，磁芯利用率高，變壓器體積可減?。?、器件承受電壓高。推挽變換器基本電路51. 有續(xù)流二極管時(shí)推挽變換器基本工作原理62. 無(wú)續(xù)流二極管時(shí)推挽變換器7全橋變換器Full-bridge Converter隔離型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)8特點(diǎn):1. 變壓器原邊一個(gè)線圈,但雙邊磁化,變壓器利用率高;2. 變壓器原邊工作電壓為輸入電源電壓;3. 存在直流偏磁問(wèn)題

2、;4. 原邊存在電壓短路的可能性.全橋變換器基本電路9*全橋變換器基本工作原理10 鐵心偏磁是由于加在電感或變壓器線圈的正、反兩個(gè)方向的V - s 面積不等所造成的。當(dāng)電感或變壓器線圈加以交變電壓時(shí), 鐵心內(nèi)磁鏈滿足的方程如果u 是對(duì)稱方波, 磁鏈?zhǔn)菍?duì)稱鋸齒波。正、負(fù)半周磁鏈的變化量分別為如果u 的幅度或?qū)挾仁艿綌_動(dòng), 造成正、反兩方向V - s 面積不等, 即+- ，磁密的擺動(dòng)范圍就會(huì)產(chǎn)生漂移。全橋變換器偏磁問(wèn)題11當(dāng)偏磁嚴(yán)重時(shí), 鐵心必將進(jìn)入深度飽和, 造成磁化電流劇增,可能損壞功率管。引起正、反兩方向V - s 面積不等的具體原因有: 功率管開(kāi)關(guān)速度的差異; 功率管通態(tài)壓降不同; 各路信

3、號(hào)傳輸延遲不同。 全橋電路抑制偏磁的方法是在主變壓器一次回路中串入電容器。電容能自動(dòng)消除正、反兩個(gè)方向V - s 面積的差異。舉例說(shuō), 若VT1 、VT4 的通態(tài)壓降比VT2 、VT3 的通態(tài)壓降小, 造成VT1 、VT4 開(kāi)通時(shí)V - s 面積比VT2 、VT3 開(kāi)通時(shí)V - s 面積要大,則在電容兩端建立起左“ + ”右“ - ”的電壓VC ,使得VT1 、VT4 開(kāi)通時(shí)加在變壓器一次側(cè)的電壓為( E - VC - V1、4) , 而VT2 、VT3 開(kāi)通時(shí)加在變壓器一次側(cè)的電壓為( E + VC - V2、3) (其中V1、4 、 V2、3為VT1 、VT4 和VT2 、VT3 的通態(tài)壓

4、降) , 直到兩個(gè)方向的V - s 面積相等, VC 便穩(wěn)定下來(lái)。全橋變換器12全橋變換器防止偏磁的方法13半橋變換器Half-bridge Converter隔離型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)14特點(diǎn):1. 變壓器磁芯雙邊磁化磁芯，磁芯利用率高;2. 開(kāi)關(guān)管承受的電壓為電源電壓，可在電源電壓較高的場(chǎng)合應(yīng)用;3. 分壓電容C1和C2有助于消除變壓器的直流偏磁;4. 原邊存在電壓短路的可能性.半橋變換器基本電路15BSB = 2BmBm-BmIm(max)-Im(max)半橋變換器基本工作原理16BSB = 2BmBm-BmIm(max)-Im(max)半橋變換器考慮變壓器漏感時(shí)的工作原理17五種變換器的比較開(kāi)關(guān)電

5、源基本拓?fù)?8五種變換器的比較電路電路優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)一般最大一般最大輸出功率輸出功率應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域正激型電路較簡(jiǎn)單，成本低，可靠性高，驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單變壓器單向勵(lì)磁，利用率低200瓦各種中、小功率開(kāi)關(guān)電源升壓型電路非常簡(jiǎn)單，成本很低，可靠性高，驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單難以達(dá)到較大的功率，變壓器單向勵(lì)磁，利用率低300瓦小功率和消費(fèi)電子設(shè)備、計(jì)算機(jī)設(shè)備開(kāi)關(guān)電源推挽型變壓器雙向勵(lì)磁，變壓器一次電流回路中只有一個(gè)開(kāi)關(guān)，通態(tài)損耗較小，驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單有偏磁問(wèn)題500瓦低輸入電壓的開(kāi)關(guān)電源19五種變換器的比較電路電路優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)一般最大一般最大輸出功率輸出功率應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域全橋型變壓器雙向勵(lì)磁，容易達(dá)到大功率結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，可靠性低，需要復(fù)雜的多組隔離驅(qū)動(dòng)電路，有直通和偏磁問(wèn)題1000瓦大功率工業(yè)用開(kāi)關(guān)電源、焊接電源、