按关键词阅读: 不平衡 电路 能力
1、3、半桥式DC-DC变换器原理及设计 推挽直流变换器开关管承受反向电压至少是电源电压的两倍 , 因而大多用于电源电压较低的场合 。
半桥变换器开关管承受的反向电压为电源电压 , 故可在电源电压较高的场合应用 。
半桥变压器是由半桥逆变器、高频变压器和输出整流滤波电路组成 , 因而也属于直流-交流-直流变换器 。
图5-26给出了输出为全波整流电路的半桥直流变换器的主电路 , 图5-27给出了各点主要波形,图5-26输出为全波整流电路的半桥直流变换器的主电路,图5-27输出为全波整流电路的半桥直流变换器主电路各点主要波形,工作原理 由两个相等的电容C1和C2构成一个桥臂 , 开关管Q1、Q2(均含有反并联二极管)构成另一个桥 。
2、臂 , 两个桥臂的中点A、B接高频变压器 , 由于电容C1和C2较大 , 其中点B的电位保持不变 , 且等于Vin/2 。
从另一个角度看 , 它实际上是两个正激变换器的组合 , 每个正激变换器输入电压为Vin/2, 输出电压为Vo 。
变压器原边绕组匝数为W1 , 两个副边绕组匝数相等 , 即W21=W22=W2 , 图中Llk是变压器的漏感,不考变压器虑漏感 当Q1导通时 , 变压器原边绕组上电压为, 绕组感应电势“*”端为“正”极性 , 故DR1导通 , DR2反偏截止 , 输出滤波电感电流iLf增长 。
在t=Ton时 , Q1关断 , 由于电感电流不能断续 , iLf继续按原方向流动 , 故副边绕组is和原边绕组中的电流ip也仍按原方向流动 , D2续流 , 因此极性反 。
【电路|半桥电路抗不平衡能力】3、转 , DR2导通 。
由于两个输出整流二极管同时导通 , 将变压器副边电压箝位为零 , 由变压器原理可知 , 变压器原边电压为零 , 这时ip=0 , 这时is1=is2=is/2 , 由于这时变压器原边绕阻W1中电流为零 , 因此D2续流停止 。
实际上当Q1关断时出现负压的时间很短 , 因此在图中没有画出 。
在死区时间Ton , Ts/2内 , 电感电流下降 , 在Ts/2时刻 , Q2导通 ,, 变压器绕阻电势“非*”为正 , ip从零反向增长到, 二极管DR1截止 ,,, 在Ts/2 , Ts区间 , 与上类似,电感电流连续时输出电压: Q1 、Q2承受的反向电压为输入电源电压;整流二极管承受的反向电压为 ;电感电流的平均值为负载电流Io , 通过输出整流二极管 。
4、的最大电流为,为电感电流脉动量: 流过功率开关管的最大电流,考虑变压器漏感 在实际应用中 , 变压器总是存在漏感 , 由于漏感的存在 , 变换器的工作原理与不考虑漏感时有所不同 。
图5-27b给出了半桥变换器考虑变压器漏感时的主要波形 。
Q1关断 , 变压器原边电流不能断续 , D2由续流 , 此时, 输出整流二极管DR2导通 , 这时输出整流二极管DR1还在导通 。
由于两个输出整流二极管同时导通 , 将变压器原边电压箝位为零 , 因此 就全部加在变压器漏感上 , 这个电压使变压器原边电流线性下降 , 在t1时刻ip下降到零 , 此时D2关断 , Vab=0 。
Ton , t1区间的电压方波(图中用阴影表示)是变压器原边电流减小到零所必需的 , 一般称为 。
5、复位电压,同样Q2关断时也会出现复位电压,Q2导通 ,, 此时变压器原边电流从零开始反向线性上升 , 由于变压器漏感限制了它的上升率 , 在t2时刻之前 , 输出整流二极管DR1还没有恢复其阻断能力 , 两个输出整流二极管同时导通 , 将变压器副边电压箝位为零 , 同时也把变压器原边电压箝位为零 , 因此 就全部加在变压器漏感上 , 这个电压使变压器原边电流线性增加 , 在t2时刻输出整流二极管DR1关断 , 变压器原边电流线性增加 , 箝位结束 。
虽然在Ton/2 , t2这一区间, 但变压器副边电压为零 , 也就是说 , 变压器副边丢失了Ton/2 , t2 时段的电压方波 , 这部分时间与 的比值即占空比丢失,通过上述分析 , 可以看出 , 漏感带来复位电压和占 。
6、空比丢失两个问题 。
要求我们在设计电路时要对最大占空比进行限制 , 留出复位时间;占空比丢失使有效占空比减小 , 为了得到所要求的输出电压 , 必须减小变压器的原副边匝比 , 但匝比减小会带来两个问题 , 其一是原边开关电流峰值增加 , 通态损耗增加;其二是输出整流二极管的耐压值要增加 。
为了减小复位电压时间和占空比丢失 , 应尽量减小漏感,3)电容选取 电容器的值可以从已知的初级电流和工作频率来计算 。
若总输出功率为PO(包括变压器损耗) , 工作频率为f , 占空比, 半周期为Ts/2 , 则初级平均电流为 当Q1导通 , 初级电流流入B点 , 当Q2导通 , 则从B点取出电流 , 在半个周期内由电容C1、C2补充电荷损失 。
来源:(未知)
【学习资料】网址:/a/2021/0207/0021331002.html
标题:电路|半桥电路抗不平衡能力