半桥与全桥变换器拓扑——第5章节节.ppt

* 第五章 半桥和全桥变换器拓扑 功率变换电路 单端 双端 隔离型 不隔离型 降压、升压、降-升压、库克变换器 反激、正激 推挽、半桥、全桥 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 5.1 概述（Introduction） 5.2 半桥变换器拓扑(Half-Bridge Converter Topology) 5.3 全桥变换器拓扑(Full-Bridge) 本章小结 第五章 半桥和全桥变换器拓扑 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 5.1 概述 半桥和全桥开关变换器拓扑开关管的稳态关断电压等于直流输入电压，而不是像推挽、单端正激或交错正激拓扑那样为输入的两倍。所有桥式拓扑广泛应用于直接电网的离线式变换器。 桥式变换器的另一个优点是，能将变压器初级侧的漏感尖峰电压钳位于直流母线电压，并将漏感储存的能量归还到输入母线，而不是消耗于电阻元件。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 5.2 半桥变换器拓扑 5.2.1 工作原理 整流和滤波 S1断开时，输入为220V交流电，电路为全波整流电路，滤波电容C1和C2串联，整流得到的直流电压分子约为1.41*220-2=308V； 当S1闭合时，输入为120V交流电压，电路相当于一个倍压整流器。在输入电压的正半周，A点相对于B点为正，电源通过D1给C1充电，C1电压为上正下负，峰值约为1.41*120-1=168V；在输入电压的下半周，A点电压相对于B点电压为负，电源通过D2给C2充电，C2电压为上正下负，峰值也为168V，两个电容串联的输出为336V. Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 5.2 半桥变换器拓扑 工作原理 从图3.1 可见，当任何一个晶体管导通时，另一个关断的晶体管承受的电压只是最大直流输入电压，而非其两倍。 首先忽略小容量阻断电容Cb，则Np下端可近似地看作连接到C1和C2的连接点。若C1、C2的容量基本相等，则连接处的电压近似为整流输出电压的一半，约为168V。通常的做法是在C1、C2的两端各并接等值放电电阻来均衡两者的电压。图3.1中的开关Q1和Q2轮流导通半个周期。Q1导通Q2关断时，Np的同名端（有点端）电压为＋168V，Q2承受电压为336V；同理，Q2导通Q1关断时，Q1承受电压为336V，此时Np同名端电压为-168V。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 5.2 半桥变换器拓扑 5.2.2 半桥变换器磁设计 1、最大导通时间、磁心尺寸和初级绕组匝数的选择 输入电压最小或不正常工作状态时，最大导通时间不超过0.8T/2 磁心选择（见磁路设计） 假定最低输入电压为（Vdc/2）-1，最大导通时间为0.8T/2，在已知磁心种类和磁心面积的情况下，可通过法拉第定律计算出初级绕组数。其中dB值为峰值磁密期望值的两倍。(正激变换器磁心只工作在磁滞回线的第一象限，而半桥变换器工作于第一、三象限，所以是其两倍) 2、初级电流、输出功率、输入电压之间的关系 设效率为80％，则 电源输入电压最低时，输入功率等于初级电压最小值与对应的初级电流平均的乘积。即 1.25Po=(Vdc/2)(Ipft)(0.8T/T) Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 5.2 半桥变换器拓扑 3、初级线径的选择 半桥拓扑初级电流有效值