半桥逆变电路事情原理的分析1

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小只推荐:详解半桥软开关逆变式焊机的电路原理

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小只推荐:详解半桥软开关逆变式焊机的电路原理宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒来;此句是中国流传下来的一句古训,喻为如果想要取得成绩,获取成就,就要能吃苦,勤于锻炼,这样才能靠自己的努力赢得胜利。

各个行业皆是如此。

在电源网论坛里,就存在这样一些人,他们时常能DIY出被网友们称之为的经典设计,出于大家能够共同学习的目的,小编抓住了难得的机会,整理了这些经典帖,供分享学习。

 本文来自专业逆变电源的精华帖。

--------小编语。

 这是一种新型的半桥软开关逆变技术,可使逆变开关器件在软开通软关断的条件下工作,其开关电压应力和电流应力都大为减小,开关损耗也大为减小,器件发热大为减小,同时电磁干扰幅度也大为减小,由于采用半桥,器件成本也相应降低了。

 为达到以上目的,“半桥软开关逆变式焊机”包括按设备的电功率流向而顺序连接的:输入滤波电路、一次侧整流滤波电路、半桥软开关逆变电路、隔离变压器和二次侧整流滤波电路以及主控制板电路,主控制板电路既和二次整流滤波电路联通又和半桥软开关逆变电路联通。

 如图一所示:“半桥软开关逆变式焊机”包括按设备的电功率流向而顺序连接的:输入滤波电路1、一次侧整流滤波电路2、半桥软开关逆变电路3、隔离变压器4和二次侧整流滤波电路5以及主控制板电路6。

主控制板电路6既和二次整流滤波电路5联通又和半桥软开关逆变电路3联通。

 图一中各电路的构成和相互连接关系见图二。

 如图二所示: 输入滤波电路1由电源开关S1,差模滤波电容C27和C28,共模滤波电容C29、C30、C31、C32以及共模滤波电感L1组成。

电网干扰信号通过上述滤波器的滤除,使得本焊机免受外界电磁干扰,提高稳定性;同样,本焊机产生的干扰信号会也会被上述滤波器滤除,使得本焊接不会对外界产生电磁干扰,提高其他设备的稳定性。

 一次侧整流滤波电路2由整流桥BR1和电容C34、C35组成。

送入机内的交流电压、电流通过整流桥BR1整流成直流电压、电流,经过电容C34、C35滤波后送半桥软开关逆变电路3。

半桥工作原理

半桥工作原理

半桥工作原理
半桥工作原理是指一种电路结构,常用于直流至交流变换器的设计中。

下面是关于半桥工作原理的一些相关内容:
1. 半桥工作原理的基本结构:半桥电路由两个开关管和一个负载组成。

开关管可以是MOSFET、IGBT或BJT等晶体管,负载可以是电机、变压
器或电热器等。

2. 半桥工作原理的工作原理:当一个开关管导通时,另一个开关管截止。

这时,电源的正极通过导通的开关管和负载,形成一个电流回路。

当导通的开关管截止时,负载中的电感元件会向导通的开关管反向放电,此时另一个开关管导通,电源的负极通过导通的开关管和负载,
形成一个电流回路。

3. 半桥工作原理的优点:半桥电路具有高效率、低损耗、输出电压稳
定等优点。

在直流至交流变换器中,半桥电路可以实现高效率的电能
转换。

4. 半桥工作原理的应用:半桥电路广泛应用于电力电子领域,如直流
至交流变换器、电机驱动器、UPS电源等。

5. 半桥工作原理的改进:为了进一步提高半桥电路的性能,人们对其
进行了改进。

例如,采用无感电流共享技术可以减小电流谐波,采用
无感电流补偿技术可以提高输出电压精度。

6. 半桥工作原理的发展趋势:随着电力电子技术的不断发展,半桥电
路的应用范围将越来越广泛。

未来,人们将进一步研究半桥电路的控
制方法、优化设计等方面,以满足不同应用场景的需求。

以上是关于半桥工作原理的一些相关内容,希望对大家有所帮助。

半桥电源原理

半桥电源原理

半桥电源原理
半桥电源原理是一种常见的电源拓扑结构,用于转换直流电压为交流电压,主要应用于交流电机驱动、逆变器等电力电子设备中。

其原理基于半导体开关的开关动作和电源电压的变换来实现电压转换。

半桥电源由两个功率开关管和变压器组成,其中一个开关管受控制信号控制,另一个开关管则是通过正弦波触发器控制。

变压器的一侧接直流电源,并连接一个滤波电容,另一侧则输出交流电压。

工作原理如下:当控制信号触发的开关管导通时,将直流电源的正极连接到变压器的一侧,同样地,当正弦波触发器触发的开关管导通时,将直流电源的负极连接到变压器的一侧,这个过程会反复进行。

当开关管导通时,直流电源的电流会通过变压器,变压器中的铁芯将磁能存储起来。

当开关管截止时,由于铁芯中的磁场发生变化,会引起变压器中的电感产生感应电动势,从而将储存的磁能转化为电能,并通过输出侧的滤波电容输出为交流电压。

这样,通过不断地开关动作,就可以实现从直流电压到交流电压的转换。

半桥电源的优点在于其简单的结构以及高效率。

在交流电机驱动中,半桥电源可以实现电机的转向控制和速度调节,提供了更广泛的应用。

此外,半桥电源还可以在逆变器应用中将直流电压转换为交流电压,用于家庭电器等领域。

总的来说,半桥电源原理通过控制开关管的导通和截止来实现直流电压到交流电压的转换,其简单可靠的结构使其在电力电子设备中得到广泛应用。

半桥电路的运行原理

半桥电路的运行原理

半桥电路的运行原理半桥电路是一种常用的电路拓扑结构,用于实现对直流电源的变换和控制。

它是由两个功率MOSFET管和两个脉宽调制电路(PWM)组成的。

在半桥电路中,两个MOSFET管被连接在控制电路的输出引脚上,它们可以根据脉宽调制信号的控制来开启或关闭。

1.脉宽调制信号生成:首先,需要生成一个脉宽调制信号,用于控制MOSFET管的开关。

脉宽调制信号一般是由一个比较器和一个参考信号生成器组成。

比较器将一个三角波信号与参考信号进行比较,得到一个脉冲宽度的输出信号。

这个脉宽调制信号的频率一般是几十kHz,用于控制MOSFET管的开启和关闭。

2.MOSFET管的开关控制:通过脉宽调制信号,可以控制MOSFET管的开启和关闭。

在一个周期中,脉宽调制信号的高电平时间决定了MOSFET管的导通时间,低电平时间则决定了导通时间。

当脉宽调制信号高电平时,MOSFET管打开并导通,将直流电源的正极连接到负极。

当脉宽调制信号低电平时,MOSFET管关闭,断开直流电源的连接。

3.电压变换:当MOSFET管打开时,直流电源的正极连接到负电极,负电极上的电压为0V。

当MOSFET管关闭时,负电极上的电压为直流电源的电压。

通过周期性地开关MOSFET管,可以实现对直流电源的电压变换。

由于电压的变化是通过开关控制的,可以实现任意大小的电压变换。

4.输出滤波:在半桥电路中,直流电源的负电极是经过周期性开关的,因此会存在一些脉冲噪声。

为了去除这些脉冲噪声,需要在半桥电路的输出端口添加一个滤波电路。

滤波电路一般由电感和电容组成,它们能够平滑输出电压,并确保输出电压的稳定性。

总结起来,半桥电路通过脉宽调制信号来控制MOSFET管的开启和关闭,从而实现对直流电源的电压变换。

它的运行原理简单明了,结构简单,因此在实际应用中被广泛使用。

半桥逆变电路原理

半桥逆变电路原理

半桥逆变电路原理
半桥逆变电路原理是一种常见的逆变电路,其基本原理是利用MOSFET管的导通和截止来实现直流电压到交流电压的转换。

半桥逆变电路主要由两个MOSFET管、两个二极管和一个中
间电路组成。

其中一个MOSFET管和一个二极管组成一个半桥,两个半桥并联连接在一个中间电路上。

输入端连接直流电源,而输出端则可以得到需要的交流电压。

当输入端有电压时,两个MOSFET管的门极被驱动,使其分
别导通和截止,从而实现交替的导通和截止,使得输出端得到一个交流电压。

当一个MOSFET管导通时,输出电压为正,
而另一个MOSFET管截止时,输出电压为零。

然后,当两个MOSFET管的状态互换时,输出电压变为负,从而实现完整
的交流电压。

半桥逆变电路的工作原理可以通过PWM(脉宽调制)来实现。

通过控制两个MOSFET管的导通时间比例,可以调节输出电
压的幅值。

脉宽调制技术可以通过改变PWM信号的占空比来
调整输出电压的幅值。

通过合理地控制PWM信号的占空比,
可以得到所需的输出电压。

需要注意的是,半桥逆变电路在工作时需要注意MOSFET管
的开关时间,以避免短路和过电流等问题的发生。

另外,在设计和搭建半桥逆变电路时,还需要考虑电路的损耗和效率等因素,以达到最优的工作效果。

总的来说,半桥逆变电路通过两个MOSFET管的导通和截止来实现直流电压到交流电压的转换。

控制PWM信号的占空比可以实现对输出电压幅值的调节。

在设计中需要注意电路的工作时间和效率等因素,以确保电路的正常运行。

单相半桥电压型逆变电路的工作原理

单相半桥电压型逆变电路的工作原理

单相半桥电压型逆变电路的工作原理
单相半桥电压型逆变电路是一种常见的逆变电路拓扑结构,常用于单相交流电源到直流电源的转换,适用于小功率应用。

以下是单相半桥电压型逆变电路的基本工作原理:
1.电源输入:单相半桥逆变电路通常接收单相交流电源作为输入。

这可以是来自电网的交流电,例如家用电源。

2.整流桥:输入的交流电源首先经过整流桥,将交流电转换为直
流电。

整流桥可以采用二极管桥或可控硅桥等。

3.滤波电容:为了减小直流电的脉动,逆变电路的输出端连接一
个滤波电容,用于平滑直流电压。

4.半桥逆变器:接下来是半桥逆变器部分,由两个功率开关(通
常是可控硅或晶闸管)组成。

这两个功率开关分别连接到正负
直流电压源和负载。

5.PWM控制:半桥逆变器通过PWM(脉宽调制)控制方式来
实现输出波形的控制。

通过调整开关的导通时间,可以控制输
出波形的幅值。

6.输出变压器:在半桥逆变器的输出端连接一个输出变压器,用
于改变输出电压的大小,以适应负载的需要。

7.输出负载:最终,经过输出变压器调整后的交流电源输出到负
载,可以是各种电器设备或电动机。

总体而言,半桥电压型逆变电路通过控制功率开关的导通时间,实现对输出交流电压幅值的调节,从而满足负载的电源需求。

这种逆变
电路通常用于小功率、单相电源的应用,例如家用电器、电子设备等。

半桥电路工作原理与应用

半桥电路工作原理与应用

半桥电路工作原理与应用半桥电路是一种常用的电源开关电路,具有简单、可靠、高效的特点。

它由两个功率开关管(一般为MOS管或IGBT)和两个二极管组成。

其中,一个功率开关管和一个二极管连接在正电源上,另一个功率开关管和另一个二极管连接在负电源上。

这样就形成了一个由两个平衡的并联电流通道组成的电路。

当半桥电路的控制信号为高电平时,两个功率开关管之间存在低电平,此时上面的功率开关管导通,下面的功率开关管关闭。

在这种情况下,正电源的电能通过导通的功率开关管流向电路负载,再经过下面的二极管流回负电源,完成一个半周期的电流循环。

当半桥电路的控制信号为低电平时,两个功率开关管之间存在高电平,此时下面的功率开关管导通,上面的功率开关管关闭。

在这种情况下,负电源的电能通过导通的功率开关管流向电路负载,再经过上面的二极管流回正电源,完成另一个半周期的电流循环。

通过控制信号的高低电平变化,可以使半桥电路实现不同的输出方式,如全电压输出、半电压输出和零电压输出等。

半桥电路的应用:1.电源变换器:半桥电路可以通过控制信号的切换,将输入电源的直流电压转换成所需的交流电压,用于给各种电器设备供电。

这种应用主要用于电动工具、家用电器和工业自控设备等领域。

2.可逆变频电源:半桥电路可以将直流电源转换为交流电源,实现电机的调速控制。

这种应用主要用于工业现场的电机控制和电力系统的逆变频调节。

3.电力因数补偿装置:半桥电路可以通过控制信号的切换,将电源的有功电流和无功电流进行动态调节,从而实现对电力因数的补偿。

这种应用主要用于电力系统的功率因数调节和效率提升。

4.光伏逆变器:半桥电路可以将光伏电池的直流输出转换为交流输出,供电给电网。

这种应用主要用于光伏发电系统的连接和电力输送。

总结:半桥电路是一种常用的电源开关电路,具有简单、可靠、高效的特点。

它通过切换功率开关管和二极管的导通状态,实现对输入电源的电能流向进行控制。

通过控制信号的高低电平变化,可以实现不同的输出方式。

半桥逆变电路的工作原理

半桥逆变电路的工作原理

半桥逆变电路的工作原理老铎半桥逆变电路技术应用于电子节能灯、电子变压器、高压低压逆变技术。

电容C7、C8组成无源半桥支路,半桥的中点电压为直流电压的一半,即为E/2,灯管作为负载与电感L2相串联,跨接在两个半桥中点之间。

VT1、VT2是半桥逆变电路中的重要组件,起着功率开关的作用,选择时,应优先考虑其开关参数。

其工作原理是:加上电源后,由直流电压VDC(E)提供的电流经R1对积分电容C5充电,一旦此电压达到并超过触发二极管VDB3的转折电压(约30~40V)后,该二极管击穿导通,并有电流流入VT2的基极,使VT2导通,此时,电流流经的路径为电源VC3→C7→灯丝→C6→灯丝→电感L 2→磁环变压器Tr的初级绕组N3→VT2的集电极→地。

VT2集电极电流的增长趋势在磁环变压器的初级绕组N3上产生感应电动势,同时在其次级(N1、N2)也产生感应电动势,其极性是使各绕组上用•表示的同名端为正,从而使VT2的基极电位升高,基极电流、集电极电流进一步加大,即在电路中产生如下的连锁反应.连锁式的正反馈作用使VT2导通并饱和。

顺便指出,在VT2导通后,电容Cs的电荷通过二极管VD。

和晶体管VT2放电,其电压下降,不再使触发管导通,该支路也不再对VT2基极产生影响。

所以,由R1、C5及VDB3提供的触发信号只在电源接通后对VT2起触发作用。

在VT1、VT2轮流工作后,其工作频率较高,VT2截止时间很短,在这样短的时间内C5来不及得到充分的充电。

而VT2导通后,C5又放电。

这样,它上面的电压是一些幅度很小的锯齿波,达不到足以使VDB3导通的电压。

因此,一旦电路转换,VT1、VT2轮流导通与截止后,VDB3将不再能导通,对VT2也不起任何作用。

当VT2电流增加使磁环趋向饱和,各绕组感应电动势急剧下降,VT2基极电位也下降,ic2减小,在磁环变压器中将产生与ic2以增加时相反极性的电动势,即各绕组中用•表示的同名端电压为负,这样一来,VT1的基极电位上升,集电极电流ic1增加,电流的流通路径为Vc3→VT1集电极→电感L2→灯丝→C6→灯丝→C8→地。

半桥电路的工作原理及应用

半桥电路的工作原理及应用

半桥电路的工作原理及应用半桥电路是一种常见的、广泛应用的电路拓扑结构,它由两个互补的功率开关器件和相关的电路元件组成。

首先,让我们了解一下半桥电路的基本结构。

半桥电路由两个功率开关器件组成,通常是MOSFET或IGBT。

这两个器件分别被驱动在交替的时间间隔内开关和关闭,以产生脉冲信号。

两个开关器件分别驱动电路的上半部分和下半部分,其中上半桥电路是由一个开关和一个辅助电路组成,下半桥电路是由另一个开关和辅助电路组成。

这两个开关器件是通过控制信号来驱动的,通常由一个电平转换器产生。

该电平转换器将低电平信号转换为适合驱动开关器件的高电平信号。

接下来,让我们了解一下半桥电路的工作原理。

在半桥电路中,当一个开关器件处于导通状态时,与之对应的另一个开关器件将处于断开状态。

当上半桥电路中的开关器件导通时,电流可以从电源经过上半桥电路、负载,然后回到电源。

当下半桥电路中的开关器件导通时,电流则可以从电源经过下半桥电路、负载,然后回到电源。

通过交替地使上半桥电路和下半桥电路的开关器件导通和断开,可以产生脉冲信号。

1.电机驱动:半桥电路可以用来驱动直流电机、步进电机和无刷直流电机等。

通过控制开关器件的导通和断开时间,可以实现对电机的精确控制。

2.逆变器:半桥电路可以用来构建逆变器,将直流电源转换为交流电源。

逆变器广泛应用于可再生能源发电系统、太阳能和风能转换系统以及UPS等领域。

3.高压转换器:半桥电路可以应用于高压转换器中,用于将电压从一个电平转换到另一个电平。

这在电力传输和变换领域非常有用。

4.谐振式电源:半桥电路可以应用于谐振式电源中,用于提高能源的效率和稳定性。

谐振式电源广泛应用于LED驱动器、电子管放大器等领域。

总结起来,半桥电路是一种常见的、广泛应用的电路拓扑结构。

它通过交替地使两个开关器件导通和断开来产生脉冲信号。

半桥电路的应用包括电机驱动、逆变器、高压转换器和谐振式电源等领域。

它的工作原理和应用的广泛性使得它成为现代电力电子领域中不可或缺的组成部分。

半桥电路工作原理

半桥电路工作原理

半桥电路工作原理
半桥电路是一种用于控制电机驱动或电源系统的电子电路。

它由两个独立的开关组成,分别连接到直流电源的正负极上。

一般情况下,这两个开关是晶体管或MOSFET,可以通过控制它们的开关状态来控制电流的流向。

当半桥电路工作时,其中一个开关(通常称为上桥臂)处于导通状态,而另一个开关(通常称为下桥臂)处于断开状态。

这导致直流电源的正电压通过上桥臂,而负电压则通过下桥臂。

这样,半桥电路可以改变输出电压的极性。

在控制电机驱动中,半桥电路被用来改变电机绕组的极性,从而改变电机的转向。

例如,如果上桥臂导通而下桥臂断开,正电压通过电机的一个绕组,负电压则通过电机的另一个绕组,从而使电机旋转。

如果上桥臂断开而下桥臂导通,则电机会以相反的方向旋转。

在电源系统中,半桥电路可以被用作直流-交流逆变器。

通过控制半桥电路的开关状态,可以将直流电源的电能转换为交流电能。

具体来说,当上桥臂导通而下桥臂断开时,直流电源的正电压通过负载,而负电压则通过电容器将直流电能转换为交流电能。

当开关状态反转时,交流电能由负载通过电容器反向转换为直流电能。

总的来说,半桥电路通过控制两个独立的开关的开关状态,可以实现电流的流向控制,改变电压的极性,并将直流电能转换
为交流电能。

这使得半桥电路在电机驱动和电源系统中具有广泛的应用。

基本半桥逆变电路分析

基本半桥逆变电路分析

基本半桥逆变电路分析一、各元件的作用FUSE保险电阻:过电流和短路电流保护元件,抑制浪涌电流;L1,C1,C2:组成π型EMI滤波器,减轻高频逆变电路产生的电磁干扰;D1,D2,D3,D4:组成桥式整流电路,将输入的交流变为直流;C4滤波电容:将整流出的电压进行平滑滤波,使其接近直流电压;R1,C5:RC积分电路,滤波后的电压经过R1对C5进行充电,提供DB3导通电压;DB3双向触发二极管:当C5上的电压高于DB3的导通电压时,DB3导通,向Q2的基极注入电流,使T2导通,电路起振后,DB3不再导通;D5:隔离启动电路和振荡电路,使振荡电流不会经过C5到地;R2,C4:C4为续流电容,R2为C4提供放电网络。

当Q1和Q2在交替开关的同时截止阶段,使灯丝有电流流过,C4通常为1000~3300pF;R2,C4组成的放电网络同时避免两个三极管电流重叠,提供一个死区时间。

D6,D7续流二极管:与三极管并联在磁环线圈的两端,保护三极管,防止三极管反向击穿,反向电动势会通过二极管释放;Q1,Q2开关三极管:构成推挽电路,两管交替导通,在Q1的发射极和Q2的集电极中间产生近似方波脉冲;R4,R6:稳定电路工作点,负反馈作用,抬高晶体管发射极电位,控制发射机和基极之间的电压;R3,R5:控制晶体管的基极电流,同时隔离晶体管的基极电压与磁环绕组的感应电动势;N1,N2,N3磁环绕组(脉冲变压器):利用互感耦合,以及磁芯的饱和特性,控制Q1与Q2的交替开关;L2,C6:LC串联谐振电路,在C6两端为灯提供启动电压,同时对方波脉冲进行滤波,使灯丝电流近似正弦波;L2的Q值和C6的决定提供启动电压的大小;C7,C8:隔直电容,为灯丝电流提供交流通路。

二、各元件参数估算要求FUSE保险电阻:一般选择4.7~47欧;L1,C1,C2:高阻低通滤波器设计;使用安规电容;D1,D2,D3,D4:整流二极管,二极管反向耐压和热稳定性,反向耐压一般为输入电压的1.25倍;C4滤波电容:充放电的时间常数以及耐压值,充放电时间常数数交流周期的3~5倍,耐压值高于峰值电压的1.25倍;R1,R2:一般,R1=R2,两者相近,一般控制R1流过的电流在0.5~1mA;C5:C5的耐压要高于DB3的导通电压1.25倍以上,R1、C5的时间常数一般应为开关管导通时间的5%左右,要求有足够大的电流经过DB3注入Q2基极,使Q2导通;D5:普通整流二极管;C4续流电容:Q1和Q2截止时,C4会产生脉冲电流,Q1、Q4交替导通截止,使C4上产生正负交替的高频脉冲,因此C4要选择高频损耗小的电容,避免发热损坏;D6,D7续流二极管:续流二极管D选择要考虑导通、截止和转换三部分损耗,所以用正向压降小,反向电流小和存储时间短的开关二极管,一般选用肖特基二极管;Q1,Q2开关三极管:晶体管的耐压大于滤波后的线路电压;集电极电流依据灯丝峰值电流确定,通过集电极的峰值电流是通过L2的峰值电流,因此集电极电流参数应远大于此值;晶体管的开关速度主要受存储时间影响,存储时间应低于开关周期的20%,开关周期可用镇流器的开关频率计算;直流电流增益要大,一般要求大于5,这样较小的基极电流就可以获得较高的集电极电流,减小晶体管的导通损耗;R4,R6:反馈电阻,通过发射极电流变化影响晶体管发射极电压,进而控制发射极和基极之间的电压的变化,依据晶体管工作点的稳定要求取值;R3,R5:依据开关三极管的集电极电流和直流增益,确定基极电流,结合N1,N2的感应电动势确定;R3,R5与N1,N2的匝数相关(由晶体管基极电流的峰值决定);N1,N2,N3磁环绕组:绕组的匝数由磁环的饱和磁场强度,有效磁路长度,以及流过绕组的峰值电流大小决定,绕组匝数=(有效磁路长度*饱和磁场强度)/峰值电流;绕组电压= -(磁导率*匝数平方*截面积/有效磁路长度)*电流变化率L2,C6:C6的耐压是灯的启动电压的1.25倍,LC振荡电路的谐振频率与晶体管开关频率相近(开关频率不能小于谐振频率,谐振电路构成的负载应该呈感性或阻性,但不能呈容性):f≈1/ 2π(L2*C6)1/2,C6上的谐振电压为灯的启动电压;C7,C8:高频损耗小,耐压大于线路峰值电压1.25倍。

单相半桥型逆变电路原理

单相半桥型逆变电路原理

单相半桥型逆变电路原理
在单相半桥型逆变电路中,一侧的开关器件被称为高侧开关器件,另一侧的开关器件被称为低侧开关器件。

在正半周,高侧开关器件导通,产生高电平;在负半周,低侧开关器件导通,产生低电平。

通过交替切换高低电平,可以合成一个近似正弦波的交流电压。

1.上桥臂导通:对于一个周期的上半部分,高侧开关器件导通,而低侧开关器件截止。

这使得上桥臂电容的顶端电压为正,而底端电压为零。

2.下桥臂导通:对于一个周期的下半部分,低侧开关器件导通,而高侧开关器件截止。

这使得下桥臂电容的顶端电压为零,而底端电压为负。

3.上下桥臂切换:在每个周期的两个部分之间,高侧和低侧开关器件切换状态,以形成一个交替的电压输出。

这个过程被称为电压翻转。

通过适当地控制开关器件的开关状态和时间,可以调整输出波形的频率和幅度。

此外,通过连接滤波器电路,可以进一步滤除逆变电路输出中的高频噪声,以获得更平滑的输出波形。

总结起来,单相半桥型逆变电路通过周期性地开关高低侧开关器件,将直流电源的电压转换为交流电压。

它的工作原理基于高低电平的交替切换,形成近似正弦波的输出。

这种电路结构简单,成本低廉,广泛应用于各种领域。

半桥逆变电路原理详解

半桥逆变电路原理详解

半桥逆变电路原理详解一、概述半桥逆变电路是一种常见的电力电子变换器,其主要用途是将直流电压转换为交流电压。

半桥逆变电路由两个开关管和两个二极管组成,它可以产生正弦波或方波输出信号。

本文将详细介绍半桥逆变电路的原理及其工作过程。

二、半桥逆变电路的组成半桥逆变电路由两个开关管和两个二极管组成。

其中,开关管有一个高侧开关管和一个低侧开关管,它们分别控制直流输入端的正负极连接到输出端的哪一侧。

二极管则用于保护开关管,并防止反向电流损坏负载。

三、半桥逆变电路的工作原理当高侧开关管导通时,直流输入端的正极连接到输出端上;当低侧开关管导通时,直流输入端的负极连接到输出端上。

这样,通过不断地切换高低侧开关管的导通状态,可以产生一个交替出现在输出端上的正弦波或方波信号。

在实际应用中,为了保证输出信号稳定且符合要求,需要对半桥逆变电路进行控制。

控制方式一般有两种:PWM控制和谐振控制。

四、PWM控制PWM控制是指通过改变高侧和低侧开关管的导通时间比例来调节输出信号的频率和幅值。

具体实现过程如下:1.将高低侧开关管分别连接到一个PWM信号发生器上。

2.根据所需输出信号的频率和幅值,调整PWM信号发生器的输出波形。

3.通过不断地改变高低侧开关管的导通时间比例,使得输出信号的频率和幅值达到所需要求。

5、谐振控制谐振控制是指通过改变谐振电路中电感和电容的参数来调节输出信号的频率和幅值。

具体实现过程如下:1.在半桥逆变电路中加入一个谐振电路,它由一个串联电感和电容组成。

2.根据所需输出信号的频率和幅值,调整谐振电路中电感和电容的参数。

3.当高低侧开关管导通时,谐振电路会产生共振现象,并使得输出端产生正弦波或方波信号。

4.通过不断地改变谐振电路中电感和电容的参数,使得输出信号的频率和幅值达到所需要求。

六、总结半桥逆变电路是一种常见的电力电子变换器,它可以将直流电压转换为交流电压。

半桥逆变电路由两个开关管和两个二极管组成,它可以产生正弦波或方波输出信号。

半桥电路工作原理

半桥电路工作原理

半桥电路工作原理半桥电路是一种常用于直流到交流转换的电路,主要由两个晶体管和两个开关组成。

半桥电路可以实现对交流电压的调制和控制,适用于功率较高的应用场合。

半桥电路的工作原理如下:1.工作周期开始时,两个开关都关闭,晶体管处于关断状态。

此时输入电源的正极连接至一个电阻,负极连接至另一个电阻。

2.在一个时间点,第一个开关打开,使第一个电阻与电源的正极相连,此时电流通过该电阻流入负载。

3.在接下来的一个时间点,第一个开关关闭,第二个开关打开,使得第二个电阻与电源的负极相连,此时电流通过负载流出。

4.在下一个时间点,第二个开关关闭,回到初始状态。

在半桥电路中,负载会不断地从一个电阻切换至另一个电阻,因此交流电压也会从一个极性切换至另一个极性。

由于切换速度非常快,人眼不会察觉到负载电流和电压的变化,从而产生了一个平滑的交流电信号。

半桥电路的主要优点是可以实现电流和电压的控制。

通过控制开关的开启时间,可以控制负载电流的大小。

同时,通过控制两个开关的开启和关闭顺序,可以控制输出电压的相位。

这使得半桥电路非常适合于需要控制交流输出的应用,如电力变换器、电机驱动器和逆变器等。

另外,半桥电路还可以通过改变开关的频率来控制输出功率。

通过提高频率,可以实现更高的功率输出。

这使得半桥电路非常适合于需要可调节功率的应用场合。

总结起来,半桥电路通过两个晶体管和两个开关的调制和控制,实现了对交流电信号的输出。

它具有输出电流和电压可控、输出功率可调节等优点,广泛应用于各种功率较高的电力电子应用中。

半桥逆变电路工作原理的分析

半桥逆变电路工作原理的分析

半桥逆变电路工作原理的分析引言半桥逆变电路是一种常见的功率电子变换器,广泛应用于各种需要交流电源的场合。

了解半桥逆变电路的工作原理对于设计和维护电力系统都至关重要。

本文将对半桥逆变电路的工作原理进行详细的分析和解释。

一、半桥逆变电路的基本结构半桥逆变电路由两个IGBT(绝缘栅双极晶体管)和两个二极管组成。

其中,IGBT用于控制电流的流动方向,而二极管则用于保护电路,防止反向电流。

二、半桥逆变电路的工作原理1. 上桥臂工作原理上桥臂由一个IGBT和一个二极管组成。

当上桥臂的IGBT导通时,电流会从电源经过二极管流入负载;当电流通过负载后,会经由另一个二极管形成闭环,形成一个电流回路。

2. 下桥臂工作原理下桥臂也由一个IGBT和一个二极管组成。

当下桥臂的IGBT 导通时,电流会从负载经过二极管流回电源,完成回路的另一半。

3. 控制信号半桥逆变电路通过对上桥臂和下桥臂的IGBT施加不同的控制信号来实现电流的流动和方向的改变。

一般情况下,上桥臂的IGBT 和下桥臂的IGBT不能同时导通,以免形成短路。

4. 输出半桥逆变电路在负载两端产生交流电压。

当上桥臂的IGBT导通时,负载两端的电压为正值;当下桥臂的IGBT导通时,负载两端的电压为负值。

这样,通过对上下桥臂的控制信号的改变,可以实现正负交流电压的产生。

三、半桥逆变电路的优势与应用1. 高效性能半桥逆变电路具有高效性能的优点,能将直流电源转换为交流电源,提高能源的利用效率。

2. 可靠性半桥逆变电路由于采用了IGBT和二极管,具有较高的可靠性,能够保护电路免受电压和电流的冲击。

3. 广泛应用半桥逆变电路广泛应用于各种需要交流电源的场合,如工业控制、照明设备、电动机驱动等领域。

结论半桥逆变电路是一种常见且重要的功率电子变换器,通过对上下桥臂的IGBT进行控制,可以实现正负交流电压的产生。

半桥逆变电路具有高效性能和较高的可靠性,被广泛应用于各个领域。

了解半桥逆变电路的工作原理对于电力系统的设计和维护至关重要。

半桥逆变电路工作原理的分析-

半桥逆变电路工作原理的分析-
在vBE1变为足够正时,VT1的BE结及 BC结均变为正偏, 较大的正vBE1值除产生正向的基 极驱动电流iB1、、向基区注入大量的电子外,还产生由基极流向集电极的反向电流−ic1,此电 流由集电极流出,经C7流入灯管,同先前VT2流过灯管及电感L2的电流ic2方向是一致的,两 者共同组成灯管电流。在这里,反向集电极电流−ic1的流通路径是:由VT1集电极经C7、灯 管、电感L2、磁环绕组N3、N1及电阻R3(或通过接于VT1的BE结的反向二极管)流回基极。 在集电极电流-ic1反向流通(ic1≤0)的时间内,三极管VT1可以看作两个背靠背连接的PN结, 在CE之间两个PN结的压降是相互抵消的,因而总的压降很小。以后ic1逐渐加大,由较大的 负值变为较小的负值,再变为零,又进一步变为正值。但由于BE结的正向电压vBE1很大,iB1、 使三极管处于深饱和,这样,ic1≥0 时,vCE1仍然很小,如图 3 所示(图中ic 受到一些干扰, ic=0 不是一条水平线,但可以看出,有ic时,vCE≈0)。由此可见,在三极管VTI导通的全过程 中,CE之间的压降是很小的,管子可视为短路,而不问其电流为正或负。
电子镇流器中半桥逆变电路工作原理的分析
陈传虞
引言 半桥逆变电路是电子镇流器和电子节能灯中最常用也是最基本的电路,正确地理解它的 工作原理,将有助于我们合理地选择元器件如磁环变压器、扼流电感、启动电容等元件的参 数,正确地安排三极管的驱动电路,以降低它的功耗与热量,提高整灯的可靠性。遗憾地是 过去受观测仪器(如示波器)和测试手段的局限,我们无法观测到电路中关键点如三极管各 个电极电流的正确波形(如文献 4 的电流iB、B ic的起始波形就是错误的),因而无法作出符合 实际情况的定量分析和判断,以至形成一些错误的概念。最近看到深爱公司叶文浩先生发表 在中国照明电器(刊载于 04 年 11、12 期)的文章,受到不少启发,到欧普照明公司后,利 用比较先进的示波器TDS5000,对电路关键点的电流和电压波形,进行了仔细的测试,感到 认识上有所提高,澄清了过去不少胡塗概念,特撰写本文,抛砖引玉,与叶先生商榷,并就 教于国内方家。

半桥逆变电路工作原理的分析

半桥逆变电路工作原理的分析

电子镇流器中半桥逆变电路工作原理的分析陈传虞引言半桥逆变电路是电子镇流器和电子节能灯中最常用也是最基本的电路,正确地理解它的工作原理,将有助于我们合理地选择元器件如磁环变压器、扼流电感、启动电容等元件的参数,正确地安排三极管的驱动电路,以降低它的功耗与热量,提高整灯的可靠性。

遗憾地是过去受观测仪器(如示波器)和测试手段的局限,我们无法观测到电路中关键点如三极管各个电极电流的正确波形(如文献4的电流i B 、i c 的起始波形就是错误的),因而无法作出符合实际情况的定量分析和判断,以至形成一些错误的概念。

最近看到深爱公司叶文浩先生发表在中国照明电器(刊载于04年11、12期)的文章,受到不少启发,到欧普照明公司后,利用比较先进的示波器TDS5000,对电路关键点的电流和电压波形,进行了仔细的测试,感到认识上有所提高,澄清了过去不少胡塗概念,特撰写本文,抛砖引玉,与叶先生商榷,并就教于国内方家。

首先讨论半桥逆变电路的工原理,尽管这个电路是众所周知的,但人们对它的理解却并不十分正确,存在一些错误观念。

因此,本文拟对它作较为仔细的探讨。

讨论时以图1所示的基本电路作为讨论的出发点,后面所引用的元件名称及符号,均按图1所给出的为准。

为支持和验证所提出的观点,文中給出了许多用示波器实际观测到的波形。

图1、半桥逆变电路的基本形式一. 三极管如何由导通变为截止(以VT 2为例)不论是用触发管DB 3还是由基极偏置电阻产生基极电流i B2(后者用在基极回路中带电容的半桥逆变电路中),两种触发方式中的哪一种,在接通电源后,都会由于i B2的出现而产生VT 2的集电极电流i c2,通过磁环变压器的正反馈,引起电压v BE2上升, i B2进一步增加, i c2也随之增加。

出现以下的连锁反应:2b i ↑ 2C i ↑ 2b ↑这种再生反馈的结果,产生了雪崩效应,三极管迅速导通并饱和(在半桥逆变电路正常工作期间, 三极管VT 1或VT 2如何由截止变成导通的原因,我们将在后面文章中加以讨论)。

单相半桥逆变器工作原理-概述说明以及解释

单相半桥逆变器工作原理-概述说明以及解释

单相半桥逆变器工作原理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述单相半桥逆变器是一种常见的电力电子装置,用于将直流电源转换为交流电源。

它由一对开关管和相应的驱动电路组成,可以实现电压或频率的变换。

单相半桥逆变器具有结构简单、成本低廉、效率高等优点,因此在许多领域中得到了广泛应用。

单相半桥逆变器的工作原理基于开关管的开关动作来实现直流电源到交流电源的转换。

当开关管导通时,直流电源的电流通过开关管和输出电感,形成了一个闭合的回路,从而将电力传输到负载上。

而当开关管关断时,电感中的能量会形成反向电压,将负载端的电压逆变为负值或零值。

通过不断地交替开关管的导通和关断,单相半桥逆变器可以通过调节导通时间比例来控制输出交流电源的电压和频率。

单相半桥逆变器的工作过程可以简单描述为:当第一个开关管导通时,电流流过该开关管和输出电感,正负极性的电压分别施加在负载上;而第二个开关管关断时,电感中的能量会产生反向电压,将负载端的电压逆转为负值或零值。

通过不断地交替开关管的导通和关断,单相半桥逆变器可以控制输出的交流电源的电压和频率。

单相半桥逆变器在各个领域都有广泛的应用。

在家庭电器、工业机械、电子设备等领域中,单相半桥逆变器可以将直流电源转换为交流电源,从而实现对各种电动设备的供电。

此外,单相半桥逆变器还可以用于太阳能发电系统、电动汽车充电器、UPS电源等领域,为这些领域的电力转换和电能控制提供稳定可靠的解决方案。

综上所述,单相半桥逆变器是一种重要的电力电子装置,通过开关管的开关操作将直流电源转换为交流电源。

其工作原理简单,结构紧凑,成本低廉,并且在许多领域中具有广泛的应用前景。

对于未来的发展,进一步的研究可以集中在提高逆变器的效率、减小电磁干扰、改进控制策略等方面,以满足不断增长的电力转换需求。

1.2文章结构1.2 文章结构本文将围绕单相半桥逆变器的工作原理展开详细探讨。

为了方便读者更好地理解,本文将按照以下结构进行组织和叙述。

半桥逆变电路的工作原理

半桥逆变电路的工作原理

半桥逆变电路的工作原理老铎半桥逆变电路技术应用于电子节能灯、电子变压器、高压低压逆变技术。

电容C7、C8组成无源半桥支路,半桥的中点电压为直流电压的一半,即为E/2,灯管作为负载与电感L2相串联,跨接在两个半桥中点之间。

VT1、VT2是半桥逆变电路中的重要组件,起着功率开关的作用,选择时,应优先考虑其开关参数。

其工作原理是:加上电源后,由直流电压VDC(E)提供的电流经R1对积分电容C5充电,一旦此电压达到并超过触发二极管VDB3的转折电压(约30~40V)后,该二极管击穿导通,并有电流流入VT2的基极,使VT2导通,此时,电流流经的路径为电源VC3→C7→灯丝→C6→灯丝→电感L 2→磁环变压器Tr的初级绕组N3→VT2的集电极→地。

VT2集电极电流的增长趋势在磁环变压器的初级绕组N3上产生感应电动势,同时在其次级(N1、N2)也产生感应电动势,其极性是使各绕组上用•表示的同名端为正,从而使VT2的基极电位升高,基极电流、集电极电流进一步加大,即在电路中产生如下的连锁反应.连锁式的正反馈作用使VT2导通并饱和。

顺便指出,在VT2导通后,电容Cs的电荷通过二极管VD。

和晶体管VT2放电,其电压下降,不再使触发管导通,该支路也不再对VT2基极产生影响。

所以,由R1、C5及VDB3提供的触发信号只在电源接通后对VT2起触发作用。

在VT1、VT2轮流工作后,其工作频率较高,VT2截止时间很短,在这样短的时间内C5来不及得到充分的充电。

而VT2导通后,C5又放电。

这样,它上面的电压是一些幅度很小的锯齿波,达不到足以使VDB3导通的电压。

因此,一旦电路转换,VT1、VT2轮流导通与截止后,VDB3将不再能导通,对VT2也不起任何作用。

当VT2电流增加使磁环趋向饱和,各绕组感应电动势急剧下降,VT2基极电位也下降,ic2减小,在磁环变压器中将产生与ic2以增加时相反极性的电动势,即各绕组中用•表示的同名端电压为负,这样一来,VT1的基极电位上升,集电极电流ic1增加,电流的流通路径为Vc3→VT1集电极→电感L2→灯丝→C6→灯丝→C8→地。

半桥电路概念的引入及其工作原理

半桥电路概念的引入及其工作原理

半桥电路概念的引入及其工作原理半桥电路是一种常用的功率电子变流器电路,它能够将直流电源转换为可变的交流电源。

它的工作原理是利用开关管的导通和关闭,控制电源输出的电压和电流。

半桥电路由两个开关管和一个直流电源组成,其中一个开关管串联在电源的正极与负极之间,称为上半桥,另一个开关管在电源的负极和地之间,称为下半桥。

在半桥电路中,通常采用的开关器件是功率MOSFET管或者IGBT管。

当上半桥的开关管导通时,电流从直流电源的正极流过上半桥到地,这时输出电压为直流电源电压。

当上半桥的开关管关闭时,下半桥的开关管导通,电流从直流电源的负极经过下半桥输出,这时输出电压为负直流电源电压。

通过控制上半桥与下半桥开关管的导通和关闭,可以实现对输出电压和电流的控制。

半桥电路的工作原理可以通过如下步骤来理解:1.上半桥导通时,上半桥的开关管导通,下半桥的开关管关闭,电流从正极进入上半桥,通过直流电源的负极流出,输出电压为正直流电源电压。

2.上半桥关闭时,下半桥的开关管导通,上半桥的开关管关闭,电流从负极进入下半桥,通过直流电源的负极流出,输出电压为负直流电源电压。

3.在每个半桥的导通时段内,半桥电路的输出相对于地的电压是可变的,可以通过控制开关管导通时间的长短来实现对输出电压的调节。

半桥电路的工作原理可以通过PWM(脉宽调制)技术来实现输出电压的精确控制。

PWM技术是通过控制开关管的导通时间来实现,导通时间越长,输出电压越接近电源电压;导通时间越短,输出电压越接近负电源电压。

通过调节开关管的导通时间,可以实现对输出电压的精确调节。

半桥电路具有体积小、效率高、可靠性好等优点,在实际应用中被广泛采用。

它可以用于驱动电机、变频器、逆变器等领域,实现对电源的输出电压和电流的控制,满足各种应用需求。

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个电极电流的正确波形(如文献 4 的电流i B 、i c 的起始波形就是错误的),因而无法作出符合电子镇流器中半桥逆变电路工作原理的分析陈传虞引言半桥逆变电路是电子镇流器和电子节能灯中最常用也是最基本的电路,正确地理解它的工作原理,将有助于我们合理地选择元器件如磁环变压器、扼流电感、启动电容等元件的参数,正确地安排三极管的驱动电路,以降低它的功耗与热量,提高整灯的可靠性。

遗憾地是过去受观测仪器(如示波器)和测试手段的局限,我们无法观测到电路中关键点如三极管各实际情况的定量分析和判断,以至形成一些错误的概念。

最近看到深爱公司叶文浩先生发表在中国照明电器(刊载于 04 年 11、12 期)的文章,受到不少启发,到欧普照明公司后,利用比较先进的示波器TDS5000,对电路关键点的电流和电压波形,进行了仔细的测试,感到认识上有所提高,澄清了过去不少胡塗概念,特撰写本文,抛砖引玉,与叶先生商榷,并就教于国内方家。

首先讨论半桥逆变电路的工原理,尽管这个电路是众所周知的,但人们对它的理解却并不十分正确,存在一些错误观念。

因此,本文拟对它作较为仔细的探讨。

讨论时以图 1所示的基本电路作为讨论的出发点,后面所引用的元件名称及符号,均按图 1 所给出的为准。

为支持和验证所提出的观点,文中給出了许多用示波器实际观测到的波形。

图 1、半桥逆变电路的基本形式一. 三极管如何由导通变为截止(以VT 2为例)不论是用触发管DB 3还是由基极偏置电阻产生基极电流i B2(后者用在基极回路中带电容的半桥逆变电路中),两种触发方式中的哪一种,在接通电源后,都会由于i B2的出现而产生VT 2的集电极电流i c2,通过磁环变压器的正反馈,引起电压v BE2上升, i B2进一步增加, i c2也随之增加。

出现以下的连锁反应:触发电流i b 2 ↑通过T r N 3与N 2耦 b 2 ↑这种再生反馈的结果,产生了雪崩效应,三极管迅速导通并饱和(在半桥逆变电路正常工作期间, 三极管VT 1或VT 2如何由截止变成导通的原因,我们将在后面文章中加以讨论)。

导通后的三极管可以看成闭合的开关,三极管的电流i c2不再受基极电流i B2控制,而仅由外电路元件的参数来确定。

在三极管开始导通的一段时间内,i c2增加,通过磁环变压器绕组间的正反馈使磁环绕组N 2上的感应电动势增加,v BE2及 i B2均增加,由图 2 知,i B2同磁环绕组N 2上的电压v N2基本上是同步上升的,已知v N2为:式中i是流过磁环变压器次级绕组N2的电流。

在磁环未饱和时,v N2也与磁环变压器原边绕组的电流、即电感L2的电流变化率成正比。

在所讨论的情况中,电感L2的电流就是VT2的集电极电流i c2。

我们知道,L值与磁环的磁导率μ成正比(L还与磁环的尺寸和其绕组的圈数有关),磁环的磁导率μ开始随流过它的励磁电流(这里就是集电极电流i c2或流过电感的电流)的增加而增加,在电流为某一数值后达到最大值,以后随电流的增加而下降。

至于电流变化率di/dt出现最大值的时刻则与电流变化规律有关,例如如电流按正弦规律变化,则di/dt 在i=0 时为最大。

一般在半桥逆变电路中,在i较小时,di/dt为最大。

因此,磁环变压器绕组的电压先是随i c2的增加而增加,在电流i c2到达最大值之前的某一数值达到最大,并出现一个峰值(如图2a中的直线所示),同样v B2、i B2也出现一个峰值(如图2b、2c的直线所示,它们和v N2出现峰值对应于同一时刻)。

随着i c2的增加,磁环的磁导率μ下降,其绕组上的电压v N2及基极电压v B2将下降,i B2亦下降。

在i B2为正值且下降为零之前,在基区中存储了大量的少数载流子,没有通过集电结被及时拉走,管子处于饱和状态。

不难看出,如磁环绕组上电压出现峰值的时刻较晚,管子导通时间就会拉长;反之,管子导通时间会缩短。

所以,从某种程度上,磁环绕组上电压出现峰值的时刻早晚(与磁环的材料性质、尺寸有关),会影响半桥逆变电路的工作周期和频率。

的变化趋势)、管子基极驱动电流i B的大小即管子饱和的深浅、管子开关参数中存储时间ts图2半桥逆变电路的电流电压波形在磁环绕组的电压出现峰值以后,随着i c2的增加,磁环的磁导率μ进一步下降(极端的情况下,当电流太大时,磁环甚至可能饱和,磁导率μ会很小)以及di/dt的下降,磁环绕组上的电压将急剧下降,出现了磁环绕组N2上的电压v N2低于v BE2的情况(图2b中v BE2曲线有一段高于v N2曲线)。

这一点十分重要,它会使基极电流i B2反向,从基区流出,变为负值(实际上是基区中多余的少数载流子—电子、跨越发射结返回到发射极,电子从基极流向发射极),与正常的基极电流i B2方向相反,如图2c所示。

正是依靠这个反向电流−i B2的帮助,使基区多余的电子消失,三极管VT2得以从饱和状态退出,进入放大状态,所用的时间即为管子的存储时间ts(通常我们定义从i B2变负开始起、到管子由饱和退出变为放大状态所用的时间称为管子的存储时间,它和管子参数及其激励程度即饱和的深浅有关)。

一旦管子进入放大状态,电流i c2的下降,就会通过磁环变压器的正反馈使i B2减小,i c2进一步减小。

由于这种再生反馈的结果,使集电极电流i c2很快由某一较大值跳变为零、而三极管VT2由导通变为截止。

这时,我们在示波器上看到i c2波形后沿中有一个向下的跳变,变化很快,所用的时间是很短的(图2a)。

由于i B2变为负值,以及i B2、i c2、i E2之间满足i E2═i B2+i c2的关系,发射极电流i E2会在其峰值附近出现一个向下的凹陷,凹陷的开始点同基极负电流的开始点是一致的,在观察发射极电阻上的电压(即发射极电流i E2)波形时,很容易看到这种情况。

从本节的讨论中可以得出以下结论:1.1管子由导通变为截止的过程,并不像过去普遍所认为的那样,靠磁环饱和使各绕组感应电动势变为零造成的;而是由于在管子饱和后的某一时刻,磁环绕阻上的电压低于管子的基极电压,出现了反向的基极电流,使管子退出饱和,进入放大状态,i c减小,并通过外电路的正反馈使i c进一步减小,结果管子由导通变为截止。

实际上,磁环是否饱和并不是半桥逆变电路中两个管子转换的必要条件,在这点上我与叶工的文章深有同感。

大家知道,在有的电路中VT1、VT2基极驱动是由绕在电感的两个副绕组产生的。

显然,工作时电感是不能饱和的,又如在推挽电路中也未用到可饱和的磁环变压器,这都从另一侧面证实了上述论点。

1.2管子(在本例中为VT2)的导通时间的长短与以下因素有关:磁环感应电动势到达其峰值时间的早晚(它取决于磁环材料的性质及其尺寸、流经电感电流的变化率di/dt的长短,以及外电路元件参数等诸多因素有关。

一般说来,磁环的厚度愈厚,则磁环感应电动势到达其峰值时间愈晚;磁环的匝数愈多、磁导率μ愈大,则三极管的基极驱动愈厉害,饱和程度愈深,而其退出饱和所用的时间也愈长,这时,半桥逆变电路的工作频率愈低。

加大发射极电阻R E,增加其负反馈作用,三极管不易饱和,工作频率将变高;加大基极电阻R B,减小基极驱动电流i B,三极管也不易饱和,工作频率亦将变高。

在同样匝数下,减小磁环的尺寸(外径及厚度),则磁环感应电动势到达其峰值的时间提前,电路的工作频率将变高。

电感L2的数值越大,流过它的电流i L变化越慢,电路的工作频率将越低。

至于灯管的等效电阻及启动电容对电路的工作频率的影响,在分析了半桥逆变电路的等效电路以后,我们可以从推导所得出的数学表达式知道其变化规律。

二.三极管如何由截止变为导通(以VT1为例)从上节的讨论中我们知道,VT2在由导通变为截止的快速变化过程中,管子处于放大区,i C2会逐渐减小。

由于反馈,使磁环绕组N2上的电压由大变小,并改变极性,结果绕组N2上的电压上负下正,而绕组N1上的电压上正下负,v N1变正,从而使VT1的基极电压也变正,但VT1并不马上就能由截止变为导通,而延迟一段时间,如同图2a中i B2比v N2延迟一段时间是一样的。

为何延迟一段时间,我们在后面讨论续流电容C4的作用时会看到,它是由于电容C4充电(或放电)的持续时间所造成的。

在v BE1变为足够正时,VT1的BE结及BC结均变为正偏,较大的正v BE1值除产生正向的基极驱动电流i B1、、向基区注入大量的电子外,还产生由基极流向集电极的反向电流−i c1,此电流由集电极流出,经C7流入灯管,同先前VT2流过灯管及电感L2的电流i c2方向是一致的,两者共同组成灯管电流。

在这里,反向集电极电流−i c1的流通路径是:由VT1集电极经C7、灯管、电感L2、磁环绕组N3、N1及电阻R3(或通过接于VT1的BE结的反向二极管)流回基极。

在集电极电流-i c1反向流通(i c1≤0)的时间内,三极管VT1可以看作两个背靠背连接的PN结,在CE之间两个PN结的压降是相互抵消的,因而总的压降很小。

以后i c1逐渐加大,由较大的负值变为较小的负值,再变为零,又进一步变为正值。

但由于BE结的正向电压v BE1很大,i B1、使三极管处于深饱和,这样,i c1≥0时,v CE1仍然很小,如图3所示(图中i c受到一些干扰,i c=0不是一条水平线,但可以看出,有i c时,v CE≈0)。

由此可见,在三极管VT I导通的全过程中,CE之间的压降是很小的,管子可视为短路,而不问其电流为正或负。

在三极管VT1导通时,其i c1变化的规律同先前讨论的VT2集电极电流i c2的波形是一样的,仅在时间上相差半个周期而已。

图 3.集电极电压及电流v CE2(v CE1)、i c2(i c1)的波形从本节的讨论中,我们可以得出以下结论:2.1半桥逆变电路的转换过程是这样的:在VT1截止、VT2导通时,先是利用反向基流-i b2使VT2从饱和退出、进入放大状态、集电极电流减小,利用外电路的再生反馈、在极其短暫的时间内,使VT2由导通变为截止、VT1由截止变为导通,并在大约半个周期的时间内,维持这一状态。

然后,又依靠反向基流-i b1使VT1从饱和导通状态退出、进入放大状态、再一次利用外电路的再生反馈、在极其短暫的时间内使之由导通变为截止,并在大约半个周期内维持VT1截止、VT2导通状态。

如此周而复始,往复循环,完成一连串的振荡波形。

可见,在半桥逆变电路的一个开关周期的大部分时间内,总是处于一个管子截止,另一个管子饱和导通的状态。

只有在由饱和转换为截止的短暫时间内,管子才处于放大状态,它在一个开关周期中,在时间上所占的比例是很小的。

在宏观讨论外电路的电压及电流波形时,把两个三极管分别看作短路或开路,所引入的误差是很小的。

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