推挽全桥半桥变换器

反激式正激式推挽式半桥式全桥式开关电源优缺点

反激式正激式推挽式半桥式全桥式开关电源优缺点反激式开关电源是一种常见的开关电源拓扑结构，其工作原理是利用电感储能和电容滤波器来实现电压变换。

以下是反激式、正激式、推挽式、半桥式和全桥式开关电源的优缺点分析。

1.反激式开关电源：优点：-体积小，结构简单，成本较低。

-输出电流大，适用于一些高功率应用。

-效率较高，在负载率低时仍能提供稳定的输出电压。

缺点：-输出电压稳定性较差，容易受到输入电压波动的影响。

-输入电流波形不纯净，含有较高的谐波成分。

-输出电流变化较大时容易产生振荡和噪音。

2.正激式开关电源：优点：-输出电压稳定性较好，能够提供较为纯净的输出电流。

-输出电流较大，适用于一些高负载应用。

-效率较高，在大部分负载条件下都能保持较高的效率。

缺点：-体积较大，结构相对复杂。

-成本较高。

-在负载率低时效率较低。

3.推挽式开关电源：优点：-输出频率较高，适用于一些高频应用。

-输出电压稳定性较好。

-体积相对较小，结构简单。

缺点：-输出电流相对较小。

-效率较低，在大负载条件下会有较大的功率损耗。

-容易受到电容和电感等元器件的损耗影响，导致输出电压不稳定。

4.半桥式开关电源：优点：-输出电压稳定性较好。

-输出电流较大。

-效率较高。

-结构简单，成本相对较低。

缺点：-输入电流波形较复杂，含有较高的谐波成分。

-输出电流较小负载时容易出现振荡。

-适用负载范围较窄。

5.全桥式开关电源：优点：-输出电压稳定性较好。

-输出电流较大。

-效率较高。

-结构简单，成本相对较低。

缺点：-输入电流波形较复杂，含有较高的谐波成分。

-输出电流较小负载时容易出现振荡。

-适用负载范围较窄。

总结：根据以上分析，不同的开关电源拓扑在不同应用场景中具有不同的优缺点。

在选择开关电源时，应根据具体应用需求，综合考虑输出电压稳定性、输出电流、效率、结构复杂性、成本等因素，选择最适合的拓扑结构。

推挽式变换器

推挽式变换器单端直流变换器都有共同的缺点，就是高频变压器只工作在磁滞回线的一侧，磁芯的的利用率较低，易于饱和。

双端型直流变换器可以工作在一三象限，利用率较高。

双端式直流变换器有推挽式、全桥式、和半桥式三种。

1.电路拓扑图其中NP1=NP2=NP，NS1=NS2=NS。

N为变比。

2.电路原理及波形图假设储能电感的电感量远大于临界电感，电路工作在电流连续模式。

（1）VT1开通，VT2关断。

NP1下正上负，根据NP2与其同名端位置判定，也为下正上负。

每段电压为Ui,VT2承受两倍Ui.二次侧VD1正向偏执，VD2截止。

由变压器关系的us=Ui/n，VD2承受2倍反向电压2Ui/n。

电感L储能。

（2）VT1，VT2截止。

截止后变压器两端磁通均保持不变，电压均为零。

储能电感L放电，VD1，VD2均正向偏执导通，也起到续流二极管的作用。

电感两端电压=-Uo。

（3）VT1关断，VT2关断。

NP2上正下负，根据NP1与其同名端位置判定其也为上正下负。

每段电压为Ui,VT1承受两倍Ui.二次侧VD2正向偏执，VD1截止，承受2倍反向电压2Ui/n。

电感L 再次储能。

（4）VT1，VT2都截止。

截止后变压器两端磁通均保持不变，电压均为零。

储能电感L放电，VD1，VD2均正向偏执导通，也起到续流二极管的作用。

电感两端电压=-Uo。

3输出电压Uo虽然一个周期为T但是由于（2）（4）过程的存在，两个开关的导通时间都小于0.5T。

每个功率开关管的占空比为D，D=ton/T,总占空比Do=2D。

输出电压Uo=2DUi/n。

4 优点：变压器磁芯利用率高，输出功率大，纹波电压小。

驱动电路简单缺点：变压器绕组利用率低，功率开关管都要承受2倍电源电压或者更高，对器件的耐压要求更高。

开关电源：单管自激,反激,推挽,半桥,全桥

图 2.4 单端正激式开关电源
单端反激式开关电源反激式变压器开关电源，是指当变压器的初级线圈正好被直流电压激励时，变压器的次级线圈没有向负载提供功率输出，而仅在变压器初级线圈的激励电压被关断后才向负载提供功率输出，这种变压器开关电源称为反激式开关电源。反激式开关电源是在反极性（Buck—Boost）变换器的基础上演变而来的，它具有以下优点：比正激式开关电源少用一个大储能滤波电感及一个续流二极管，因此，体积比正激式开关电源的要小，且成本也要低。
C18 Q5 C1815 22u50V
+
D17 R21 1N4148 12k
R27 1.5k
HW.79 94V-0
S-100N-R5
2000-11-21
+
C17 1u50V
MW
S-100-24 IN 110VAC 1.9A IN 220VAC 0.8A OUT 24VDC 4.5A
TL494 管脚功能及参数
+
R3 100R 2W 102 1kV FMX 1
C2
+V +V
1k 2W
C1 +
SCK054
TF-096
C3
D3S B-60 -0.5
N C10 4.7u50V T2 D7 R6 T028 15R
3A250V R13 580k 1/2W RT C6 220u 200V 470u 35V x5
开关电源：单管自激，反激，推挽，半桥，全桥
单端正激式开关电源正激式变压器开关电源，是指当变压器的初级线圈正被直流电压激励时，变压器的次级线圈正好有功率输出。它是在 BUCK 电路的开关管 Q 与续流二极管 D 之间加入单端变压隔离器而得到的。它具有以下优点： 1) 正激变换器利用高频变压器的一次侧、二次侧绕组隔离的特点，可以方便的实现交流电网和直流输出之间的隔离。 2) 正激变换器电路简单，成本很低，能方便的实现多路输出。 3) 正激变换器只有一个开关管，只需一组驱动脉冲；其对控制电路的要求比双端变换器低。

推挽直直变换器与桥式直直变换器

阻负载时只有开关管中有电流流过，感性负载时
开关管和二极管中都有电流流过。
南京邮电大学
Q1和Q2 导通小于180o工作如果Q1和Q2导通时间减少，则输出电压为宽度小
于180o的方波，若输出端接电阻负载时，负载电流波形和电压波形相同；输出端接电感负载时，若电感量为L，则电感电流iL波形为三角波，Q1 导通，电流上升；Q1关断，电感电流iL经D2续流，电流以斜率下降。D2续流，使Vin加在W12上，在 W2绕组上，电压极性反向，如图中阴影部分所示。如果Q1和Q2 导通时间分别大于T/4，则在感性负载时，输出电压VO为180o的交变方波，不再受Q1 和Q2 导通时间的影响。
IpmaxW W12 I0(W W12)2
VinDy 4Lf fs
南京邮电大学
14
因iDR1和iDR2就是流过变压器副边绕组的电流，若
不计变压器的励磁电流，则变压器原边绕组电流的最大值为：
ID R 1 m axID R 2m axID F W m axI0W W 1 24 L V ifnfsD y
南京邮电大学
下图是推挽直流变换器的主要波形。在Q1或Q2导通期间，
变压器副边绕组中感应电势为vw2，电压脉冲宽度决定于Q1
或Q2的导通时间ton，幅值为
W W
2 1
V
in
，为一交流电。该电压经
整流管整成一个直流方波电压。滤波电感电流在电流连续
时为三角波，图中给出了流过DR1、DR2和DFW的电流波形。
流过变压器原边的电流最大值也就是流过开关管电流的最大值。开关管的反并二极管不流过负载电流，仅流过铁芯磁复位时的磁化电流。
精力都放在降低输入电压纹波的原因所在。
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推挽全桥半桥变换器概要21页PPT

推挽全桥半桥变换器概要
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们就不再配享受自由了。—— 毕达哥拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的利益，而是为了公共的利益；一部分靠有害的强制，一部分靠榜样的效力。 ——格老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话，那么法律作为一件无用之物自己就会消灭。— —洛克
▪ห้องสมุดไป่ตู้
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
21
60、人民的幸福是至高无个的法。— —西塞罗
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子

LCD TV电源逆变器工作原理OZ9938、9939,推挽、半桥、全桥电路

电路形式
半桥电路（HALF-BRIDGE）半桥电路（HALF-BRIDGE）
电路形式
全桥电路（FULL-BRIDGE）全桥电路（FULL-BRIDGE）
电路形式
驱动芯片
芯片厂商：OZ、 BITEK、ROHM、芯片厂商：OZ、MPS 、BITEK、ROHM、 MAXIM、Fairchild等 Microsemi 、MAXIM、Fairchild等芯片功能：芯片功能：允许/禁止软启动、点灯/正常频率设定禁止、正常频率设定、允许禁止、软启动、点灯正常频率设定、开灯保护OLP/过压保护过压保护OVP/过流保护开灯保护过压保护过流保护 OCP、模拟/数字调光等、模拟数字调光等
OZ9938/OZ9939
1. 2.
电压反馈
电流反馈
实例分析
以公司自己开发的LIPS22二合一电源为例，以公司自己开发的LIPS22二合一电源为例，着重分析逆变器 LIPS22二合一电源为例部分 LIPS22电源输入12V/2.5A左右电压范围10.8 电源输入12V/2.5A左右， 10.8－ LIPS22电源输入12V/2.5A左右，电压范围10.8－13.2V 输出4 输出4灯，直形灯管启动时，灯管两端电压＝启动时，灯管两端电压＝1.9kV ，f＝60kHz 正常工作时，灯管两端电压＝正常工作时，灯管两端电压＝ 780Vrms/7mA ，f＝43kHz LPWM间歇频率＝125Hz左右 LPWM间歇频率＝125Hz左右间歇频率具有OLP开灯保护、OVP过压保护 2K电阻高压端对地保护 OLP开灯保护过压保护、具有OLP开灯保护、OVP过压保护、2K电阻高压端对地保护
2 s 2
波特图
谐振电路
谐振电路的变换

全桥 VS 半桥 VS推挽 VS 正激 VS反激

推挽VS 全桥VS半桥VS 正激VS反激1、推挽型(Push-Pull) DC/DC这种电路结构的特点是：对称性结构，脉冲变压器原边是两个对称线圈，两只开关管接成对称关系，轮流通断，工作过程类似于线性放大电路中的乙类推挽功率放大器。

主要优点：输入回路中仅有一个MOSFET的通态压降，产生的通态损耗较小，适用于低压电池输入UPS电源。

电源电压利用率高（与后面要叙述的半桥电路相比）、输出功率大、两管基极均为低电平，驱动电路简单。

主要缺点：功率管承受高电压（2 • VIN）；磁芯利用率低：推挽式变压器需要有一个中间抽头的原边绕组，且每一个绕组只有在交替电源脉冲条件下才被激活，这表明原边的绕组的利用率只有50%。

应用领域：低输入电压的电源。

2、全桥型DC/DC这种电路结构的特点是：由四只相同的开关管接成电桥结构驱动脉冲变压器原边。

图中T1、T4为一对，由同一组信号驱动，同时导通/关端；T2、T3为另一对，由另一组信号驱动，同时导通/关端。

两对开关管轮流通/断，在变压器原边线圈中形成正/负交变的脉冲电流。

主要优点：与推挽结构相比，原边绕组减少了一半，开关管耐压降低一半。

主要缺点：使用的开关管数量多，且要求参数一致性好，驱动电路复杂，实现同步比较困难。

这种电路结构通常使用在1KW以上超大功率开关电源电路中。

应用领域：大功率工业用电源、焊接电源、电解电源等。

3、半桥型DC/DC电路的结构类似于全桥式，只是把其中的两只开关管（T3、T4）换成了两只等值大电容C1、C2。

主要优点：磁芯的利用率较为完全，具有一定的抗不平衡能力，对电路对称性要求不很严格；适应的功率范围较大，从几十瓦到千瓦都可以；开关管耐压要求较低；电路成本比全桥电路低等。

这种电路常常被用于各种非稳压输出的DC变换器，如电子荧光灯驱动电路中。

主要缺点：当任一开关导通TON 时间，原边只加载了输入电压的一半。

因此，要实现与推挽式转换器一样的输出功率，需要加倍的原边开关电流。

全桥,半桥,推挽,正激,反激的优缺点比较及应用场合分析

全桥,半桥,推挽,正激,反激的优缺点比较及应用场合分析优缺点比较一、全桥式开关电源的优点和缺点1、全桥式变压器开关电源输出功率很大，工作效率很高全桥式变压器开关电源与推挽式变压器开关电源一样，由于两组开关器件轮流交替工作，相当于两个开关电源同时输出功率，其输出功率约等于单一开关电源输出功率的两倍。

因此，全桥式变压器开关电源输出功率很大，工作效率很高，经桥式整流或全波整流后，其输出电压的电压脉动系数Sv和电流脉动系数Si都很小，仅需要一个很小值的储能滤波电容或储能滤波电感，就可以得到一个电压纹波和电流纹波都很小的输出电压。

2、全桥式开关电源的优点是开关管的耐压值特别的低全桥式变压器开关电源最大的优点是，对4个开关器件的耐压要求比推挽式变压器开关电源对两个开关器件的耐压要求可以降低一半。

因为，全桥式变压器开关电源4个开关器件分成两组，工作时2个开关器件互相串联，关断时，每个开关器件所承受的电压，只有单个开关器件所承受电压的一半。

其最高耐压等于工作电压与反电动势之和的一半，这个结果正好是推挽式变压器开关电源两个开关器件耐压的一半。

3、全桥式变压器开关电源主要用于输入电压比较高的场合在输入电压很高的情况下，采用全桥式变压器开关电源，其输出功率要比推挽式变压器开关电源的输出功率大很多。

因此，一般电网电压为交流220伏供电的大功率开关电源大部分都是使用全桥式变压器开关电源。

而在输入电压较低的情况下，推挽式变压器开关电源的输出功率又要比全桥式变压器开关电源的输出功率大很多。

4、全桥式变压器开关电源的电源利用率比推挽式变压器开关电源的电源利用率低一些因为2组开关器件互相串联，两个开关器件接通时总的电压降要比单个开关器件接通时的电压降大一倍；但比半桥式变压器开关电源的电源利用率高很多。

因此，全桥式变压器开关电源也可以用于工作电源电压比较低的场合。

5、与半桥式开关电源一样，全桥式变压器开关电源的变压器初级线圈只需要一个绕组，这也是它的优点，这对小功率开关电源变压器的线圈绕制多少带来一些方便。

全桥-半桥-推挽-正激-反激的优缺点比较及应用场合分析

全桥,半桥,推挽,正激,反激的优缺点比较及应用场合分析优缺点比较一、全桥式开关电源的优点和缺点1、全桥式变压器开关电源输出功率很大，工作效率很高全桥式变压器开关电源与推挽式变压器开关电源一样，由于两组开关器件轮流交替工作，相当于两个开关电源同时输出功率，其输出功率约等于单一开关电源输出功率的两倍。

因此，全桥式变压器开关电源输出功率很大，工作效率很高，经桥式整流或全波整流后，其输出电压的电压脉动系数Sv和电流脉动系数Si都很小，仅需要一个很小值的储能滤波电容或储能滤波电感，就可以得到一个电压纹波和电流纹波都很小的输出电压。

2、全桥式开关电源的优点是开关管的耐压值特别的低全桥式变压器开关电源最大的优点是，对4个开关器件的耐压要求比推挽式变压器开关电源对两个开关器件的耐压要求可以降低一半。

因为，全桥式变压器开关电源4个开关器件分成两组，工作时2个开关器件互相串联，关断时，每个开关器件所承受的电压，只有单个开关器件所承受电压的一半。

其最高耐压等于工作电压与反电动势之和的一半，这个结果正好是推挽式变压器开关电源两个开关器件耐压的一半。

3、全桥式变压器开关电源主要用于输入电压比较高的场合在输入电压很高的情况下，采用全桥式变压器开关电源，其输出功率要比推挽式变压器开关电源的输出功率大很多。

因此，一般电网电压为交流220伏供电的大功率开关电源大部分都是使用全桥式变压器开关电源。

而在输入电压较低的情况下，推挽式变压器开关电源的输出功率又要比全桥式变压器开关电源的输出功率大很多。

4、全桥式变压器开关电源的电源利用率比推挽式变压器开关电源的电源利用率低一些因为2组开关器件互相串联，两个开关器件接通时总的电压降要比单个开关器件接通时的电压降大一倍；但比半桥式变压器开关电源的电源利用率高很多。

因此，全桥式变压器开关电源也可以用于工作电源电压比较低的场合。

5、与半桥式开关电源一样，全桥式变压器开关电源的变压器初级线圈只需要一个绕组，这也是它的优点，这对小功率开关电源变压器的线圈绕制多少带来一些方便。

反激式正激式推挽式半桥式全桥式开关电源优缺点

反激式、正激式、推挽式、半桥式、全桥式开关电源优缺点反激式、正激式、推挽式、半桥式、全桥式开关电源的优点和缺点最近查了很多关于开关电源的资料，现在总结如下，以便日后的查阅，呵呵。

由于博文有字数的限制故分两部分发表，本文为第一部分为了表征各种电压或电流波形的好坏，一般都是拿电压或电流的幅值、平均值、有效值、一次谐波等参量互相进行比较。

在开关电源之中，电压或电流的幅值和平均值最直观，因此，我们用电压或电流的幅值与其平均值之比，称为脉动系数S ；也有人用电压或电流的有效值与其平均值之比，称为波形系数K 。

因此，电压和电流的脉动系数Sv 、Si 以及波形系数Kv 、Ki 分别表示为：Sv = Up/Ua ——电压脉动系数（1-84 ）Si = Im/Ia ——电流脉动系数（1-85 ）Kv =Ud/Ua ——电压波形系数（1-86 ）Ki = Id/Ia ——电流波形系数（1-87 ）上面 4 式中，Sv 、Si 、Kv 、Ki 分别表示：电压和电流的脉动系数S ，和电压和电流的波形系数K ，在一般可以分清楚的情况下一般都只写字母大写S 或K 。

脉动系数S 和波形系数K 都是表征电压或者电流好坏的指标，S 和K 的值，显然是越小越好。

S 和K 的值越小，表示输出电压和电流越稳定，电压和电流的纹波也越小。

反激式开关电源的优点和缺点1 反激式开关电源的电压和电流的输出特性要比正激式开关电源的差。

反激式开关电源在控制开关接通期间不向负载提供功率输出，仅在控制开关关断期间才把存储能量转化为反电动势向负载提供输出，但控制开关的占空比为0.5 时，变压器次级线圈输出的电压的平均值约等于电压最大值的的二分之一，而流过负载的电流正好等于变压器次级线圈最大电流的四分之一。

即电压脉动系数等于2 ，电流脉动系数等于 4 。

反激式开关电源的电压脉动系数，和正激式开关电源的脉动系数基本相同，但是电流的脉动系数是正激式开关电源的电流脉动系数的两倍。

全桥,半桥,推挽,正激,反激的优缺点比较及应用场合分析

全桥,半桥,推挽,正激,反激的优缺点比较及应用场合分析优缺点比较一、全桥式开关电源的优点和缺点1、全桥式变压器开关电源输出功率很大，工作效率很高全桥式变压器开关电源与推挽式变压器开关电源一样，由于两组开关器件轮流交替工作，相当于两个开关电源同时输出功率，其输出功率约等于单一开关电源输出功率的两倍。

因此，全桥式变压器开关电源输出功率很大，工作效率很高，经桥式整流或全波整流后，其输出电压的电压脉动系数Sv和电流脉动系数Si都很小，仅需要一个很小值的储能滤波电容或储能滤波电感，就可以得到一个电压纹波和电流纹波都很小的输出电压。

2、全桥式开关电源的优点是开关管的耐压值特别的低全桥式变压器开关电源最大的优点是，对4个开关器件的耐压要求比推挽式变压器开关电源对两个开关器件的耐压要求可以降低一半。

因为，全桥式变压器开关电源4个开关器件分成两组，工作时2个开关器件互相串联，关断时，每个开关器件所承受的电压，只有单个开关器件所承受电压的一半。

其最高耐压等于工作电压与反电动势之和的一半，这个结果正好是推挽式变压器开关电源两个开关器件耐压的一半。

3、全桥式变压器开关电源主要用于输入电压比较高的场合在输入电压很高的情况下，采用全桥式变压器开关电源，其输出功率要比推挽式变压器开关电源的输出功率大很多。

因此，一般电网电压为交流220伏供电的大功率开关电源大部分都是使用全桥式变压器开关电源。

而在输入电压较低的情况下，推挽式变压器开关电源的输出功率又要比全桥式变压器开关电源的输出功率大很多。

4、全桥式变压器开关电源的电源利用率比推挽式变压器开关电源的电源利用率低一些因为2组开关器件互相串联，两个开关器件接通时总的电压降要比单个开关器件接通时的电压降大一倍；但比半桥式变压器开关电源的电源利用率高很多。

因此，全桥式变压器开关电源也可以用于工作电源电压比较低的场合。

5、与半桥式开关电源一样，全桥式变压器开关电源的变压器初级线圈只需要一个绕组，这也是它的优点，这对小功率开关电源变压器的线圈绕制多少带来一些方便。

正激类(全桥、半桥、推挽、正激)变压器计算

1-8-1-42．推挽式开关电源变压器初、次级线圈匝数比的计算
A）交流输出推挽式开关电源变压器初、次级线圈匝数比的计算推挽式开关电源如果用于 DC/AC或 AC/AC逆变电源，即把直流逆变成交流输出，或把交流整流成直流后再逆变成交流输出，这种逆变电源一般输出电压都不需要调整，因此电路相对比较简单，工作效率很高。
n=N3/N1 =Uo/Ui =Upa/Ui —— 次/ 初级变压比，D为 0.5时（1152）不过，在低电压、大电流输出时，一定要考虑整流二极管的电压降。
C）直流输出电压可调整式推挽开关电源变压器初、次级线圈匝数比的计算
直流输出电压可调整式推挽开关电源的功能就要求输出电压可调，因此，推挽式变压器开关电源的两个控制开关K1 、K2的占空比必须要小于 0.5；因为推挽式变压器开关电源正反激两种状态都有电压输出，所以在同样输出电压（平均值）的情况下，两
n=N3/N1 =Uo/Ui =Upa/Ui —— 变压比，D 为0.5时（1152）
（1152）式就是计算逆变式推挽开关电源变压器初、次级线圈匝数比的公式。式中， N1为开关变压器初级线圈两个绕组其中一个的匝数，N3 为变压器次级线圈的匝数， Uo输出电压的有效值，Ui为直流输入电压， Upa输出电压的半波平均值。
（1153）和（1154）式就是计算直流输出电压可调整式推挽开关电源变压器初、次级线圈匝数比的公式。式中，N1 为变压器初级线圈 N1或N2绕组的匝数，N3为变压器次级线圈的匝数，Uo 直流输出电压，Ui 为直流输入电压。

反激式、正激式、推挽式、半桥式、全桥式开关电源的优点和缺点

反激式、正激式、推挽式、半桥式、全桥式开关电源的优点和缺点反激式开关电源的优点和缺点反激变换器01反激式开关电源的电压和电流的输出特性要比正激式开关电源的差。

反激式开关电源在控制开关接通期间不向负载提供功率输出，仅在控制开关关断期间才把存储能量转化为反电动势向负载提供输出，但控制开关的占空比为0.5时，变压器次级线圈输出的电压的平均值约等于电压最大值的的二分之一，而流过负载的电流正好等于变压器次级线圈最大电流的四分之一。

即电压脉动系数等于2，电流脉动系数等于4。

反激式开关电源的电压脉动系数，和正激式开关电源的脉动系数基本相同，但是电流的脉动系数是正激式开关电源的电流脉动系数的两倍。

由此可知，反激式开关电源的电压和电流的输出特性要比正激式开关电源的差。

特别是，反激式开关电源使用的时候，为了防止电源开关管过压击，起占空比一般都小于0.5，此时，流过变压器次级线圈的电流会出现断续，电压和电流的脉动系数都会增加，其电压和电流的输出特性将会变得更差。

02反激式开关电源的瞬态控制特性相对来说比较差。

由于反激式开关电源仅在开关关断期间才向负载提供能量输出，当负载电流出现变化时，开关电源不能立即对输出电压或电流产生反应，而需要等到下一个周期事，通过输出电压取样和调宽控制电路的作用，开关电源才开始对已经过去了的事情进行反应，即改变占空比，因此，反激式开关电源的瞬态控制特性相对来说比较差。

有时，当负载电流变化的频率和相位与取样、调宽控制电路输出的电压的延时特性在相位保持一致的时候，反激式开关电源输出电压可能会产生抖动，这种情况在电视机的开关电源中最容易出现。

03反激式开关电源变压器初级和次级线圈的漏感都比较大，开关电源变压器的工作效率低。

反激式开关电源变压器的铁芯一般需要留一定的气隙，一方面是为了防止变压器的铁芯因流过变压器的初级线圈的电流过大，容易产生磁饱和。

另一方面是因为变压器的输出功率小，需要通过调整电压器的气隙和初级线圈的匝数，来调整变压器初级线圈的电感量的大小。

单相推挽、单相半桥式、全桥式逆变器电路原理图文说明

单相推挽、单相半桥式、全桥式逆变器电路原理图文说明一、单相推挽逆变器电路原理单相推挽逆变器电路工作原理如图6-6所示，该电路由2只共负极功率开关和1个带有中心抽头的升压变压器组成。

若输出端接阻性负载时，当t1≤t≤t2时，VT1功率管加上栅极驱动信号U1，VT1导通，VT2截止，变压器输出端端输出正电压；当t3≤t ≤t4时，VT2功率管加上栅极驱动信号U2时，VT2导通，VT1截止，变压器输出端端输出负电压。

因此变压输出电压Uo 为方波，如图6-7所示；若输出端接感性负载，则变压器内的电流波形连续，输出电压、电流波形如图6-7所示，读者可自行分析此波形的形成原理。

二、单相半桥式逆变电路原理单相半桥式逆变电路结构图所6-9所，示该电路由两只功率开关管、两只储能电容器等组成。

当功率开关管VT1导通时，电容C1上的能量释放到负载RL 上；当VT2导通时，电容C2的能量通过变压器释放到负载RL 上；VT1、VT2轮流导通时，在负载两端获得了交流电源。

三、全桥式逆变电路全桥式逆变电路结构如图6-10所示。

该电路由两个半桥电路组成，开关功率管VT1和C1 C2 VT2VT1 VD1VD2 图6-9 单相半桥式逆变电路原理图6-8推挽逆变电路输出电流U0I0 R L+ -VT1 VT2VD2VD1 U2Uo U1AC 输出图6-6 单相推挽逆变器电路图6-7推挽逆变电路输入输出电压 + - t1t2 t3 t4VT2互补，VT3和VT4互补，当VT1与VT3同时导通时，负载电压U0=Ud；当VT2与VT4同时导通时，负载两端UO=Ud；VT1、VT3和VT2、VT4轮流导通，负载两端得到交流电能，若负载具有一定电感，即负载电流落后于电压角度，在VT1、VT3功率管加上驱动信号，由于电流的滞后，此时VT1、VT3仍处于导通续流阶段，当经过φ电角度时，电流仍过零，电源向负载输送有功功率，同样当VT2、VT4加上栅极驱动信号时VT2、VT4仍处于续流状态，此时能量从负载馈送回直流侧，现经过φ角度后，VT2、VT4才真正流过电流。

试分析全桥、半桥和推挽电路中的开关和整流二极管在工作中承受的最大电压、最大电流和平均电流。

在全桥、半桥和推挽电路中，开关和整流二极管的承受的最大电压、最大电流和平均电流情况如下：1.全桥电路：•开关承受的最大电压：在全桥电路中，开关承受的最大电压为电源电压，即来自电源的电压。

主要开关（高侧和低侧开关）需要耐受电源电压的高低两个极性的最大值。

•开关承受的最大电流：在全桥电路中，开关承受的最大电流取决于负载电流。

开关在导通状态下，需要承受负载电流或电源电流。

选用开关时，需要具备足够的额定电流和可靠性。

•整流二极管承受的最大电压：在全桥电路中，整流二极管承受的最大电压为电源电压减去变压器的反向电压，以防止二极管反向击穿。

整流二极管需要耐受这个差值。

•整流二极管承受的最大电流：在全桥电路中，整流二极管承受的最大电流取决于负载电流。

在过载情况下，整流二极管可能需要承受较高的电流。

•平均电流：在全桥电路中，开关和整流二极管的平均电流取决于负载电流和开关频率，需要根据负载要求和电源参数进行合理选择。

2.半桥电路：•开关承受的最大电压：在半桥电路中，高侧开关承受的最大电压为电源电压，低侧开关承受的最大电压为输出电压。

主要开关需要耐受这些电压。

•开关承受的最大电流：在半桥电路中，高侧开关承受的最大电流取决于负载电流，低侧开关承受的最大电流取决于负载电流和变压器比值。

开关在导通状态下，需要承受负载电流或电源电流。

选用开关时，需要具备足够的额定电流和可靠性。

•整流二极管承受的最大电压：在半桥电路中，整流二极管承受的最大电压为输出电压减去变压器的反向电压，以防止二极管反向击穿。

整流二极管需要耐受这个差值。

•整流二极管承受的最大电流：在半桥电路中，整流二极管承受的最大电流取决于负载电流。

在过载情况下，整流二极管可能需要承受较高的电流。

•平均电流：在半桥电路中，开关和整流二极管的平均电流取决于负载电流和开关频率，需要根据负载要求和电源参数进行合理选择。

推挽直直变换器与桥式直直变换器

流过功率开关管的最大电流：
IQ 1ma x IQ 2ma x IP ma x W W 1 2Io W W 1 2 28 V L i fD nfy s
南京邮电大学
考虑变压器漏感在的实存际在应，用变中换，器变的压工器作总原是理存与在不漏考感虑，漏由感于时漏有vAB 感所12Vin
阻负载时只有开关管中有电流流过，感性负载时
开关管和二极管中都有电流流过。
南京邮电大学
Q1和Q2 导通小于180o工作如果Q1和Q2导通时间减少，则输出电压为宽度小
于180o的方波，若输出端接电阻负载时，负载电流波形和电压波形相同；输出端接电感负载时，若电感量为L，则电感电流iL波形为三角波，Q1 导通，电流上升；Q1关断，电感电流iL经D2续流，电流以斜率下降。D2续流，使Vin加在W12上，在 W2绕组上，电压极性反向，如图中阴影部分所示。如果Q1和Q2 导通时间分别大于T/4，则在感性负载时，输出电压VO为180o的交变方波，不再受Q1 和Q2 导通时间的影响。
高速电机实验室
推挽直直变换器与桥式直直变换器
1
Contents
1
推挽直直变换器
2
半桥式直直变换器
3
全桥式直直变换器
南京邮电大学
推挽式DC-DC变换器（PUSH-PULL）
Vin
Tr
D R1
Q1
D1
W
11
* W21
*
* W22
DR2
W
12
*
Lf
D FW
C
f
VO
Q
2
南京邮电大学
D2
推挽式DC-DC变换器主电路

开关电源：单管自激,反激,推挽,半桥,全桥

1 脚为内部 1#误差放大器的同向输入端 2 脚为 IN1+。内部 1#误差放大器的反向输入端 IN1—。
3 脚为误差放大器 A1、A2 输出端。集成电路内部用于控制 PWM 比较器的同相输入，当 A1、A2 任一输出电压升高时，控制 PWM 比较器的输出脉宽减小。同时，该输出端还引出端外，以便与 2、15 脚间接入 RC 频率校正电路和直流负反馈电路，稳定误差放大器的增益以及防止其高频自激。3 脚电压反比于输出脉宽，也可利用该端功能实现高电平保护。 4 脚为死区时间控制端。当外加 1V 以下的电压时，死区时间与外加电压成正比。如果电压超过 1V，内部比较器将关断触发器的输出脉冲，起到保护作用。 5 脚为锯齿波振荡器外接定时电容端。 6 脚为锯齿波振荡器外接定时电阻端。 7 脚为共地端。 8、11 脚为两路驱动放大器 NPN 管的集电极开路输出端。当通过外接负载电阻引出输出脉冲时，为两路时序不同的倒相输出，脉冲极性为负极性，适合驱动 P 型双极型开关管或 P 沟道 MOS FET 管。此时两管发射极接共地。 9、10 脚为两路驱动放大器的发射极开路输出端，也是对应的脉冲参考地端。 12 脚为 Vcc、输入端。供电范围适应 8～40V。 13 脚为输出模式控制端。外接 5V 高电平时为双端图腾柱式输出，用以驱动各种推挽开关电路。接地时为两路同相位驱动脉冲输出，8、11 脚和 9、10 脚可直接并联。双端输出时最大驱动电流为 2×200mA，并联运用时最大驱动电流为 400mA。 14 脚为内部基准电压精密稳压电路端。输出 5V±0.25V 的基准电压，最大负载电流为 10mA。用于误差检出基准电压和控制模式的控制电压。 15 脚为内部 2#误差放大器的反向输入端 IN2-。 16 脚为内部 2#误差放大器的同向输入端 IN2+。 RT 取值范围 1.8～500kΩ，CT 取值范围 4700pF～10μF，最高振荡频率 fOSC≤300KHz。 TL494 在工作时，通过 5、 6 脚分别接定时元件 CT 和 RT。经相应的门电路去控制 TL494 内部的两个驱动三极管交替导通和截止，通过 8 脚和 11 脚向外输出相位相差 180°的脉宽调制控制脉冲。工作波形如图 3-3 所示。TL494 若将 13 脚与 14 脚相连．可形成推挽式工作；若将 13 脚与 7 脚相连．可形成单端输出方式。为增大输出可将 2 个三极管并联[7]。

正激类(全桥、半桥、推挽、正激)变压器计算

推挽式开关电源变压器的计算方法与前面正激式或反激式开关电源变压器的计算方法大体相同，只是对变压器铁心磁感应强度的变化范围选择有区别。对于具有双向磁极化的变压器铁心，其磁感应强度 B的取值范围，可从负的最大值-Bm 变化到正的最大值 +Bm。
关于开关电源变压器的计算方法，请参考前面 “1-63．正激式变压器开关电源电路参数计算”中的“2.1 变压器初级线圈匝数的计算 ”章节中的内容。
（1152）式还没有考虑变压器的工作效率，当把变压器的工作效率也考虑进去时，最好在（1152）式的右边乘以一个略大于1的系数。
B）直流输出电压非调整式推挽开关电源变压器初、次级线圈匝数比的计算
直流输出电压非调整式推挽开关电源，就是在DC/AC 逆变电源的交流输出电路后面再接一级整流滤波电路。这种直流输出电压非调整式推挽开关电源的控制开关K1 、K2的占空比与 DC/AC逆变电源一样，一般都是 0.5，因此，直流输出电压非调整式推挽开关
1-8-1-42．推挽式开关电源变压器初、次级线圈匝数比的计算
A）交流输出推挽式开关电源变压器初、次级线圈匝数比的计算推挽式开关电源如果用于 DC/AC或 AC/AC逆变电源，即把直流逆变成交流输出，或把交流整流成直流后再逆变成交流输出，这种逆变电源一般输出电压都不需要调整，因此电路相对比较简单，工作效率很高。
n=N3/N1 =Uo/Ui =Upa/Ui —— 次/ 初级变压比，D为 0.5时（1152）不过，在低电压、大电流输出时，一定要考虑整流二极管的电压降。