半橋電路的工作原理及應用

2022-08-20 23:09:03 字數 1858 閱讀 3728

主要內容

一、半橋電路概念的引入及其工作原理

二、半橋電路中應該注意的幾點問題

三、專案psr650-a中使用的半橋電路介紹

一、半橋電路概念的引入及其工作原理

半橋電路的基本拓撲:

電容器c1和c2與開關管q1、q2組成橋,橋的對角線接變壓器t1的原邊繞組,故稱半橋變換器。如果此時c1=c2,那麼當某一開關管導通時,繞組上的電壓只有電源電壓的一半。

一、半橋電路概念的引入及其工作原理

電路的工作過程大致如下:

a、 q1開通,q2關斷,此時變壓器兩端所加的電壓為母線電壓的一半,同時能量由原邊向副邊傳遞。

b、 q1關斷,q2關斷,此時變壓器副邊兩個繞組由於整流二極體兩個管子同時續流而處於短路狀態,原邊繞組也相當於短路狀態。

c、 q1關斷,q2開通。此時變壓器兩端所加的電壓也基本上是母線電壓的一半,同時能量由原邊向副邊傳遞。副邊兩個二極體完成換流。

二、半橋電路中應該注意的幾點問題

偏磁問題:

原因:由於兩個電容連線點a的電位是隨q1、q2導通情況而浮動的,所以能夠自動的平衡每個電晶體開關的伏秒值,當浮動不滿足要求時,假設q1、q2具有不同的開關特性,即在相同的基極脈衝寬度t=t1下,q1關斷較慢,q2關斷較快,則對b點的電壓就會有影響,就會有有灰色面積中a1、a2(下頁)的不平衡伏秒值,原因就是q1關斷延遲,如果要這種不平衡的波形驅動變壓器,將會發生偏磁現象,致使鐵心飽和並產生過大的電晶體集電極電流,從而降低了變換器的效率,使電晶體失控,甚至燒毀。

解決辦法:在變壓器原邊線圈中加乙個串聯電容c3,則與不平衡的伏秒值成正比的直流偏壓將被次電容濾掉,這樣在電晶體導通期間,就會平衡電壓的伏秒值,達到消除偏磁的目的。

用作橋臂的兩個電容選用問題

從半橋電路結構上看,選用橋臂上的兩個電容c1、c2時需要考慮電容的均壓問題,盡量選用c1=c2的電容,那麼當某一開關管導通時,繞組上的電壓只有電源電壓的一半,達到均壓效果,一般情況下,還要在兩個電容兩端各併聯乙個電阻(原理圖中的r1和r2)並且r1=r2進一步滿足要求,此時在選擇阻值和功率時需要注意降額。此時,電容c1、c2的作用就是用來自動平衡每個開關管的伏秒值,(與c3的區別:c3是濾去影響伏秒平衡的直流分量)。

直通問題:

所謂直通,就是q1、q2在某一時刻同時導通的現象,此時會構成短路。

解決措施:

a、可以對驅動脈衝寬度的最大值加以限制,使導通角度不會產生直通。

b、還可以從拓撲上解決問題,才用交叉耦合封閉電路,使一管子導通時,另一管子驅動在封閉狀態,直到前乙個管子關斷,封閉才取消,後管才有導通的可能,這種自動封鎖對儲存時間、引數分布有自動適應的優點,而且對占空比可以滿度使用的。

副邊為全波電路

副邊為全橋電路

兩個電路的選擇主要是考慮以下幾點:

a、根據輸出電壓的高低,考慮管子的安全問題;

b、功率損耗的問題,主要是開關管和副邊繞組的損耗問題;

半橋電路的驅動問題:

1、原邊線圈過負載限制:要給原邊的功率管提供獨立的電流限制;

2、軟啟動:啟動時,要限制脈寬,使得脈寬在啟動的最初若干個週期中慢慢上公升;

3、磁的控制:控制電晶體驅動脈衝寬度相等,要使正反磁通相等,不產生偏磁;

4、防止直通:要控制占空比上限縮小;

5:電壓的控制和隔離:電路要閉環控制,隔離可以是光電隔離器、變壓器或磁放大器等;

6、過壓保護:通常是封閉變換器的開關脈衝以進行過壓保護;

7、電流限制:電流限制安裝在輸入或輸出回路上,在發生短路時候起作用;

8、輸入電壓過低保護:規定只有在發揮良好效能的足夠高的電壓下才能啟動;

9、此外,還要有合適的輔助功能:如浪湧電流限制和輸出濾波環節等。

半橋電路的驅動特點:

a、上下橋臂不共地,即原邊電路的開關管不共地。

b、隔離驅動。

如何正確理解半橋逆變電路的工作原理

引言半橋逆變電路是電子鎮流器和電子節能燈中最常用也是最基本的電路,正確地理解它的工作原理,將有助於我們合理地選擇元器件如磁環變壓器 扼流電感 啟動電容等元件的引數,正確地安排三極體的驅動電路,以降低它的功耗與熱量,提高整燈的可靠性。遺憾地是過去受觀測儀器 如示波器 和測試手段的侷限,我們無法觀測到電...

RC橋式振盪電路及原理

rc橋式正弦振盪電路如下圖所示。其中r1 c1和r2 c2為串 併聯選頻網路,接於運算放大器的輸出與同相輸入端之間,構成正反饋,以產生正弦自激振盪。r3 rw及r4組成負反饋網路,調節rw可改變負反饋的反饋係數,從而調節放大電路的電壓增益,使電壓增益滿足振盪的幅度條件。為了使振盪幅度穩定,通常在放大...

橋式整流電路圖及工作原理介紹

實驗橋式整流電路如圖1所示,圖 a b c 是橋式整流電路的三種不同畫法。由電源變壓器 四隻整流二極體d1 4 和負載電阻rl組成。四隻整流二極體接成電橋形式,故稱橋式整流。圖1 橋式整流電路圖 橋式整流電路的工作原理 如圖2所示。在u2的正半周,d1 d3導通,d2 d4截止,電流由tr次級上端經...