推挽全橋半橋變換器

推挽全橋半橋變換器第1頁，共19頁，2023年，2月20日，星期六2第三章開關(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、開關(guān)電源基本拓?fù)涞?頁，共19頁，2023年，2月20日，星期六3推挽變換器Push-pullConverter隔離型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)第3頁，共19頁，2023年，2月20日，星期六4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??；2、器件承受電壓高。推挽變換器基本電路第4頁，共19頁，2023年，2月20日，星期六51.有續(xù)流二極管時(shí)推挽變換器基本工作原理第5頁，共19頁，2023年，2月20日，星期六62.無續(xù)流二極管時(shí)推挽變換器第6頁，共19頁，2023年，2月20日，星期六7全橋變換器Full-bridgeConverter隔離型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)第7頁，共19頁，2023年，2月20日，星期六8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.存在直流偏磁問題;4.原邊存在電壓短路的可能性.全橋變換器基本電路第8頁，共19頁，2023年，2月20日，星期六9**全橋變換器基本工作原理第9頁，共19頁，2023年，2月20日，星期六10

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Δψ+≠Δψ-

，磁密的擺動(dòng)范圍就會(huì)產(chǎn)生漂移。全橋變換器偏磁問題第10頁，共19頁，2023年，2月20日，星期六11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:①功率管開關(guān)速度的差異;②功率管通態(tài)壓降不同;③各路信號(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,若VT1、VT4的通態(tài)壓降比VT2、VT3的通態(tài)壓降小,造成VT1、VT4開通時(shí)V-s面積比VT2、VT3開通時(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開通時(shí)加在變壓器一次側(cè)的電壓為(E-VC

-V1、4),而VT2、VT3開通時(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)壓降),直到兩個(gè)方向的V-s面積相等,VC

便穩(wěn)定下來。全橋變換器第11頁，共19頁，2023年，2月20日，星期六12全橋變換器防止偏磁的方法第12頁，共19頁，2023年，2月20日，星期六13半橋變換器Half-bridgeConverter隔離型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)第13頁，共19頁，2023年，2月20日，星期六14特點(diǎn):1.變壓器磁芯雙邊磁化磁芯，磁芯利用率高;2.開關(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第14頁，共19頁，2023年，2月20日，星期六15BSB=2BmBm-BmIm(max)-Im(max)半橋變換器基本工作原理第15頁，共19頁，2023年，2月20日，星期六16BSB=2BmBm-BmIm(max)-Im(max)半橋變換器考慮變壓器漏感時(shí)的工作原理第16頁，共19頁，2023年，2月20日，星期六17五種變換器的比較開關(guān)電源基本拓?fù)涞?7頁，共19頁，2023年，2月20日，星期六18五種變換器的比較電路優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)一般最大輸出功率應(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)開關(guān)，通態(tài)損耗較小，驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單有偏磁問題500瓦低輸入電壓的開關(guān)電源第18頁，共19頁，2023年，2月20日，星期六19五種變換器的比較電路優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)一般最大輸出功率應(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，有直通和偏磁問題>1000瓦大功率工業(yè)用開關(guān)電源、焊