半桥同步整流设计报告
电力电子技术__单相半控桥整流电路实验报告
一、实验背景整流电路，尤其是单相半控整流电路，是电力电子技术中出现最早的一种电路，它与人类生产生活实际紧密联系，应用十分广泛。
单相半波可控整流电路虽然具有电路简单、调整方便、使用原件少的优点，但却有整流电压脉动大、输出整流电流小的缺点。
较为常用的是半控桥式整流电路，简称半控桥。
该次实验内容就是有关单相半控桥整流电路的较为简单的研究。
二、实验原理（该部分所有图像均由天舒同学绘制）单相桥式半控整流电路在电阻性负载时的工作情况与全控电路完全相同，这里只介绍电感性负载时的工作情况。
单相桥式半控整流电路原理图如图所示。
假设负载中电感很大，且电路已工作于稳态。
当电源电压u2在正半周期，控制角为α时，触发晶闸管VT1使其导通，电源经VT1和VD4 向负载供电。
当u2过零变负时，由于电感的作用使VT1继续导通。
因a点电位低于b点电位，使得电流从VD4转移至VD2，电流不再流经变压器二次绕组，而是由VT1和VD2续流。
此阶段忽略器件的通态压降，则ud＝0，不像全控电路那样出现ud为负的情况。
在u2负半周控制角为a时触发VT3使其导通，则向VT1加反压使之关断，u2经VT3和VD2向负载供电。
u2过零变正时，VD4导通。
VT3和VD4续流，ud又为零。
此后重复以上过程。
若无续流二极管，则当 a突然增大至180°或触发脉冲丢失时，会发生一个晶闸管持续导通而两个二极管轮流导通的情况，这使ud成为正弦半波，即半周期ud为正弦，另外半周期ud 为零，其平均值保持恒定，称为失控。
有续流二极管VD时，续流过程由VD完成，在续流阶段晶闸管关断，避免了某一个晶闸管持续导通从而导致失控的现象。
该部分资料参考自wenku.baidu.三、相关资料补充（该部分所有图像均由天舒同学绘制）(一)晶闸管晶闸管是晶体闸流管的简称，又可以称作可控硅整流器，以前被称为可控硅。
晶闸管是PNPN四层半导体结构，它有三个极：阳极、阴极和门极。
晶闸管具有硅整流器件的特性，能在高电压、大电流条件下工作，且其工作过程可以控制、被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中。
半桥电路全波整流
半桥电路全波整流半桥电路全波整流是一种常见的电路设计，用于将交流电转换为直流电。
它由两个二极管和两个负载电阻组成，其核心原理是利用二极管的单向导通特性，将输入的交流电信号分成两个半周期，并分别输出到负载电阻上。
通过合理的设计和控制，可以实现对交流电的有效整流。
在半桥电路全波整流中，两个二极管工作于互补的状态。
当输入交流电信号的正半周期时，一个二极管导通，将电流通过负载电阻输出；而另一个二极管则处于断开状态。
当输入交流电信号的负半周期时，二极管的导通状态互换，实现对电流的反向输出。
通过这种方式，半桥电路能够将交流电信号的正、负半周期都转换为直流电信号，从而实现全波整流的效果。
半桥电路全波整流具有一定的优点。
首先，相比于单个二极管的半波整流电路，半桥电路能够充分利用交流电信号的两个半周期，提高了整流效率。
其次，半桥电路还具有较好的电压调节性能，可以通过改变负载电阻的大小来调节输出电压。
此外，半桥电路还可以实现对电流的双向控制，适用于一些特殊的应用场景。
然而，半桥电路全波整流也存在一些限制和缺点。
首先，由于需要使用两个二极管，因此半桥电路的成本相对较高。
其次，对于高功率应用，半桥电路的设计和控制较为复杂，需要考虑二极管的选型和散热等问题。
此外，半桥电路的输出电压具有一定的脉动，需要通过滤波电路进一步处理，以获得更为稳定的直流电输出。
总的来说，半桥电路全波整流是一种常见且实用的电路设计，可以将交流电转换为直流电。
通过合理的设计和控制，可以实现高效、稳定的全波整流效果。
然而，在应用中需要综合考虑成本、功率等因素，以选择合适的电路方案。
希望本文能够对半桥电路全波整流的原理和应用有所了解，并对读者有所帮助。
半桥llc+同步整流
半桥llc+同步整流
“半桥LLC+同步整流”是一种电源转换技术，其中LLC（谐振转换器）和同步整流是两个关键组成部分。
1.LLC：LLC是一种谐振转换器，它利用磁性元件和开关元件的谐振特性，实
现高效率的电能转换。
LLC转换器具有高效率、高功率密度和易于并联等优点，因此在许多电源应用中得到广泛应用。
2.同步整流：同步整流是一种整流技术，它使用MOSFET（金属氧化物半导
体场效应晶体管）代替传统的肖特基二极管进行整流。
由于MOSFET具有低导通电阻和高电子饱和迁移率，因此同步整流可以显著提高整流效率。
在“半桥LLC+同步整流”中，半桥LLC作为主电路，同步整流作为整流部分。
这种技术结合了LLC的高效率和同步整流的低损耗特性，可以实现更高的电源效率。
总结来说，“半桥LLC+同步整流”是一种高效、低损耗的电源转换技术，它结合了LLC谐振转换器和同步整流的优点，可以应用于许多需要高效率、高功率密度的电源应用中。
半桥同步整流设计报告
\半桥倍流同步整流电源的设计摘要：现如今，微处理器要求更低的供电电压，以降低功耗，这就要求供电系统能提供更大的输出电流，低压大电流技术越发引起人们的广泛关注。
本电源系统以对称半桥为主要拓扑，结合倍流整流和同步整流的结构，并且使用MSP430单片机控制和采样显示，实现了5V，15A大电流的供电系统。
效率较高，输出纹波小。
关键词：对称半桥，倍流整流，同步整流，SG3525一、方案论证与比较1 电源变换拓扑方案论证方案一：（如下图）此电路为传统的半桥拓扑。
由于MOS管只承受一倍电源电压，而不像单端类的承受两倍电源电压，且较之全桥拓扑少了两个昂贵的MOS 管，因此得到很大的应用。
但在低压大电流的设计中，输出整流管的损耗无疑会大大降低效率，而且电感的设计也会变得困难，因此不适合大电流的设计。
方案二：传统半桥+同步整流。
将上图半桥的输出整流管改为低导通阻的MOSFET。
如此可大大减小输出整流的损耗，提高效率。
比较适合大电流的整流方案，但变压器的绕制和电感的设计较麻烦。
方案三：（如下图）半桥倍流同步整流。
倍流整流很早就被人提出，它的特点是变压器输出没有中心抽头，这就大大简化了变压器的设计，并且提高了变压器的利用率。
而流过变压器和输出电感的电流仅有输出电流的一半，这使得变压器和电感的制作变得简单。
并且由波形分析可以知道，输出电流的纹波是互相抵消的。
该电路的不足是电路时序有要求，控制稍显复杂。
由上分析我们选择方案三。
2 控制方案选择方案一：由于控制芯片SG3525输出两路互补对称的PWM信号，则可将控制信号做如下设置（如下图）。
将驱动Q1的信号与Q4同步起来，Q2和Q3的信号同步，则可以实现倍流同步整流的时序同步，方案简单易行，但由于SG3525在输出较小占空比时有较大的死区，则输出MOSFET的续流二极管会产生较大的损耗。
方案二：。
反激变换。
将SG3525的驱动信号反向后送入输出整流MOS管，如此可以极大的减少低占空比时的损耗，且仅需一对反向驱动，故选用方案二。
半桥全桥实验报告
半桥全桥实验报告实验目的：本实验旨在通过半桥和全桥电路的搭建，探究其工作原理和特性，并分析其在实际应用中的优缺点。
实验原理：半桥和全桥电路都属于直流电路中的开关电源，主要用于将直流电转换为交流电。
半桥电路由一个开关管和一个二极管组成，通过对开关管的控制，实现电流的正反向流动。
全桥电路由两个开关管和两个二极管组成，具有更好的电流控制能力，能够实现更高效的电流转换。
实验步骤：1. 搭建半桥电路实验装置，连接电源和负载，确保正常工作。
2. 测量电源电压、负载电流和负载电压，记录数据。
3. 切换开关管的导通状态，观察负载电流和电压的变化，记录数据。
4. 搭建全桥电路实验装置，连接电源和负载，确保正常工作。
5. 测量电源电压、负载电流和负载电压，记录数据。
6. 切换开关管的导通状态，观察负载电流和电压的变化，记录数据。
实验结果：通过实验测量数据的统计和分析，可以得出以下结论：1. 在半桥电路中，当开关管导通时，负载电流正向流动，负载电压为正；当开关管关断时，负载电流反向流动，负载电压为负。
2. 在全桥电路中，通过对两个开关管的控制，可以实现负载电流的正反向流动，负载电压的正负变化。
3. 相比于半桥电路，全桥电路具有更好的电流控制能力和更高的电流转换效率。
实验分析：半桥和全桥电路在实际应用中有着各自的优缺点。
半桥电路相对简单，成本低，适用于对电流控制要求不高的场合，如小功率电源和电动工具等。
然而，由于只有一个开关管，其电流控制能力较弱，效率较低。
全桥电路通过两个开关管的控制，能够实现更好的电流控制和更高的效率，适用于对电流控制要求较高的场合，如大功率电源和电机驱动等。
然而，由于需要更多的元器件，成本相对较高。
实验总结：通过本次实验，我们对半桥和全桥电路的工作原理和特性有了更深入的了解。
半桥电路和全桥电路在电流控制和效率方面存在差异，我们可以根据实际应用需求选择合适的电路结构。
同时，我们也需要注意电路搭建的正确性和安全性，确保实验的顺利进行。
基于双SG3525的半桥同步整流电路
2. 1 自驱动电路 图 1 示出自驱动电路的典型结构 。该电路具有
拓扑结构简单 ,控制效果较好 ,采用的元器件较少等 优点 ,但也存在以下缺点 :
①仅限于次级工作在两个电平的状态 ,即次级 只能工作在正极性或者负极性 。对于存在死区的驱 动电路 ,这种驱动不合适 。
图 4 SG3525 的原理框图
4 同步整流管的损耗分析
通常 ,同步整流管工作过程中的损耗由通态损 耗 Pon 、开关损耗 Psw 、驱动损耗 Pgd 、MOSF ET 输出 电容损耗 Poss和体内二极管反向恢复损耗 Pqrr[3 ,4 ,5 ] 5 部分组成 。
当主电路的拓扑结构和参数确定后 ,通态损耗 、 驱动损耗 、输出电容损耗和体内二极管反向恢复损 耗都成了定值 。因此 ,要想降低同步整流管的损耗 ,
[3 ] Sayed2Amr , El2Hamamsy. Design of High2Efficiency RF Class2D Power Amplifier [ J ] . IEEE Trans. on Power Electronics. 1994 ,9 (4) :297～308.
[4 ] Tabisz W A ,Lee F C ,Chen D Y. A MOSFET Resonant Synchronous Rectifier for High2Frequency DC/ DC Con2 verter[ A ] . PESC’90[ C] . 1990 :769～779.
④驱动损耗[3 ] :
Pgd = Q g V g f s = 0. 045 ( W)
(4)
式中 Qg ———栅极输入电荷
V g ———栅极驱动电压
单桥半桥全桥实验报告
单桥半桥全桥实验报告实验目的：1.了解单桥、半桥和全桥的基本概念和原理；2.掌握单桥、半桥和全桥在实际电路中的应用；3.熟悉实验中常用的电路元件和测试仪器的使用方法。
实验原理：单桥、半桥和全桥是指电路中使用的桥式整流电路的不同形式。
桥式整流电路主要由四个开关管和一个负载组成，通过切换开关管的导通状态，将输入的交流电转换为直流电输出。
单桥是最基本的桥式整流电路，只有两个开关管；半桥则在单桥的基础上增加了两个二极管，使得输出电压波形更接近理想的直流电；全桥是在半桥的基础上再增加了两个开关管，可以实现更高的电压和功率输出。
实验材料：1.电阻、电容、二极管等基本电路元件；2.直流电源；3.信号发生器；4.示波器等测试仪器。
实验步骤：1.单桥实验：1.1按照电路图连接电路元件，其中包括四个开关管和一个负载电阻；1.2将交流电源连接到单桥电路的输入端，设置适当的电压和频率；1.3开启示波器并连接到单桥电路的输出端，观察输出电压的波形；1.4调节示波器的触发方式和水平扫描速度，以便更清晰地观察波形。
2.半桥实验：2.1按照电路图连接电路元件，其中包括四个开关管、两个二极管和一个负载电阻；2.2将交流电源连接到半桥电路的输入端，设置适当的电压和频率；2.3开启示波器并连接到半桥电路的输出端，观察输出电压的波形；2.4调节示波器的触发方式和水平扫描速度，以便更清晰地观察波形。
3.全桥实验：3.1按照电路图连接电路元件，其中包括四个开关管、四个二极管和一个负载电阻；3.2将交流电源连接到全桥电路的输入端，设置适当的电压和频率；3.3开启示波器并连接到全桥电路的输出端，观察输出电压的波形；3.4调节示波器的触发方式和水平扫描速度，以便更清晰地观察波形。
实验结果分析：通过观察示波器上的输出电压波形，可以得出以下结论：1.单桥电路输出的电压波形明显有一定的纹波，且幅值较大；2.半桥电路输出的电压波形比单桥更接近理想的直流电，纹波明显减小；3.全桥电路输出的电压波形基本上可以忽略不计，接近理想的直流电。
半桥全桥实验报告
半桥全桥实验报告实验目的：本实验旨在通过半桥和全桥电路的搭建与实验，探究其工作原理和应用。
实验原理：半桥和全桥电路是常见的电力电子变换器拓扑结构，用于将直流电转换为交流电。
半桥电路由两个功率开关管和一个负载组成，其中一个功率开关管与负载串联，另一个功率开关管与负载并联。
全桥电路则由四个功率开关管和一个负载组成，其中两个功率开关管与负载串联，另外两个功率开关管与负载并联。
实验步骤：1. 搭建半桥电路：根据电路图，连接功率开关管和负载，确保电路连接正确。
2. 连接电源：将直流电源连接到半桥电路的输入端，调节电源电压并记录。
3. 实验测量：使用示波器测量半桥电路的输入电压、输出电压和负载电流，并记录数据。
4. 分析结果：根据测量数据，计算半桥电路的效率和功率因数，并进行分析。
实验结果与分析：在实验中，我们搭建了半桥电路并进行了测量。
通过示波器的显示，我们观察到了输入电压、输出电压和负载电流的波形。
根据测量数据，我们计算出了半桥电路的效率和功率因数。
通过对实验结果的分析，我们可以得出以下结论：1. 半桥电路可以将直流电转换为交流电，实现了电能的变换和调节。
2. 半桥电路的效率和功率因数与输入电压、输出电压和负载电流等因素有关，需要进行进一步的研究和优化。
3. 半桥电路在电力电子变换器中具有广泛的应用，如逆变器、变频器等。
实验总结：通过本次实验，我们深入了解了半桥电路的工作原理和应用。
实验结果对我们进一步学习和研究电力电子变换器具有重要意义。
在今后的学习和工作中，我们将继续深入研究电力电子领域，并探索更多实际应用。
总之，本次实验使我们对半桥电路有了更深入的认识，并为我们今后在电力电子领域的学习和研究提供了基础。
通过不断实践和探索，我们相信能够在电力电子领域取得更多的成果。
半桥自驱同步整流
半桥自驱同步整流一、概述半桥自驱同步整流是一种高效率的直流/直流变换器拓扑结构，具有简单的控制电路和较低的开关损耗。
它可以应用于各种场合，如电动汽车充电、太阳能发电系统等。
二、半桥自驱同步整流原理半桥自驱同步整流由两个MOSFET管和两个二极管组成。
在半桥自驱同步整流工作时，MOSFET管会依次导通，并通过负载提供输出电压。
此时，另一个MOSFET管处于关断状态，并且二极管导通。
当负载需要反向电压时，MOSFET管切换到关断状态，另一个MOSFET导通并通过负载提供反向电压。
三、控制策略为了实现高效率和稳定性，在半桥自驱同步整流中采用了多种控制策略。
1. 延迟开关控制：在切换过程中采用延迟开关控制可以减少开关损耗。
2. 自适应死区时间：根据输入电压和输出负载情况来调整死区时间。
3. 脉宽调制控制：通过改变脉冲宽度来控制输出电压。
四、半桥自驱同步整流的优点1. 高效率：半桥自驱同步整流具有较低的开关损耗，因此能够实现高效率。
2. 简单控制电路：半桥自驱同步整流的控制电路相对简单，易于实现。
3. 可靠性高：由于采用了多种控制策略，半桥自驱同步整流具有较高的可靠性。
五、应用场景1. 电动汽车充电器：半桥自驱同步整流可以用于电动汽车充电器中，提供高效率和可靠性。
2. 太阳能发电系统：半桥自驱同步整流也可以用于太阳能发电系统中，提供高效率和稳定性。
六、总结半桥自驱同步整流是一种高效率、简单可靠的直流/直流变换器拓扑结构。
它采用多种控制策略来实现高效率和稳定性，并且可以应用于各种场合。
半桥同步整流控制芯片
半桥同步整流控制芯片1.引言1.1 概述半桥同步整流控制芯片是一种用于控制半桥同步整流技术的关键元件。
半桥同步整流技术是一种高效的电力转换技术，用于将交流电源转换为直流电源。
传统的整流技术存在着功耗大、效率低、噪声大等问题，而半桥同步整流技术通过控制芯片的精确操作，可以实现更高的功率转换效率和更低的能量损耗。
半桥同步整流控制芯片的设计原理主要包括两个方面：电路控制和信号处理。
首先，电路控制部分通过对半桥开关管的控制，实现对半桥整流电路的开关控制。
这样可以有效地减小电流漏失和功率损耗，提高整体的电力转换效率。
其次，信号处理部分对输入电流和输出电压进行采样和反馈，然后根据设定的转换效率和输出电压要求，通过算法调整半桥开关管的开关频率和开关时间，使得整流电路能够灵活地响应输入电流和输出电压的变化，实现稳定的电力转换过程。
半桥同步整流控制芯片的设计目的是为了提高电力转换的效率和稳定性。
通过精确的控制和反馈机制，可以使得半桥整流电路在不同负载和电源条件下都能保持高效稳定地工作，从而减少能量损耗和噪声产生。
同时，控制芯片还需要考虑功率密度、热管理、保护机制等方面的设计，以确保整个电路的可靠性和安全性。
总而言之，半桥同步整流控制芯片是实现高效电力转换的关键元件，它通过精确的电路控制和信号处理实现对半桥整流电路的优化控制，提高转换效率和稳定性。
在未来的发展中，随着电力转换技术的不断进步，半桥同步整流控制芯片将会在各种应用场景中发挥更加重要的作用。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容：文章的结构部分主要是为读者提供一个对整篇文章的整体了解和导引，同时也是为了使读者更好地理解文章的内容和逻辑结构。
在本文中，共分为以下几个部分进行介绍和解释。
首先，引言部分是文章的开头部分，用来引入和引发读者对于半桥同步整流控制芯片这一话题的兴趣和关注。
在引言的概述中，将对半桥同步整流控制芯片的基本概念、应用领域和意义进行简要阐述，以使读者对该话题有一个整体的认识。
应用于半桥LLC 工业开关电源的同步整流控制器研究
应用于半桥LLC 工业开关电源的同步整流控制器研究摘要：针对同步整流在半桥LLC 拓扑的工业开关电源中的应用，通过对比分析IC 厂家的同步整流驱动器，结合工程设计经验，提出选型、设计参考意见。
关键字：LLC；同步整流；同步整流驱动器；工业开关电源1 引言在低电压，大电流输出场合，输出整流二极管导通损耗非常大，严重影响电源效率，同步整流技术使用MOSFET 替代整流二极管，在减少损耗提高效率的应用中具有明显优势。
而在工业开关电源模块领域，其输出电压多为24VDC，最大电流在20A 以内，故对同步整流的需求不及消费电子、PC 等领域。
但随着同步整流技术的发展成熟，以及客户对高效率和绿色环保的提倡，同步整流技术越来越多地应用到工业开关电源领域。
影响电源整机效率的另一重要因素是开关电源拓扑结构，半桥LLC 拓扑因其宽输入和输出电压范围、全负载下初级零电压开关（ZVS）和次级零电流开关（ZCS）等优点[1]，受到广泛关注并应用于工业开关电源设计中。
半桥LLC 配合同步整流是当前比较流行并有效、可行的高效率工业开关电源设计方案，基于这种结构，各电源管理芯片厂家提供了多种不同的解决方案供设计者使用，在此从工程设计角度分析对比各种方案。
2 同步整流技术同步整流是使用MOSFET 替代输出整流二极管，以减少导通时整流器件的电压损耗。
其基本原理是利用MOSFET 的体二极管做初始续流，通过检测MOSFET 源漏极之间电压差来控制MOSFET 的导通与关断。
图1 为带同步整流的半桥LLC 电路典型应用[2]。
图1 带同步整流的半桥LLC 应用3 同步整流驱动器对比电源管理解决方案IC厂家多会提供符合LLC拓扑的同步整流驱动器，表1 列出全球几大厂家符合要求的驱动器和参数对比。
设计过程中选择同步整流驱动器时，需要考虑和对比以下参数：3.1 支持拓扑结构同步整流驱动器支持的拓扑通常有反激，正激和半桥谐振LLC，有些厂家提供专门的芯片对应单独的拓扑结构，同时提供支持多种拓扑的芯片。
数控半桥同步整流电路研究
数控半桥同步整流电路研究发表时间：2019-10-31T10:50:44.773Z 来源：《云南电业》2019年5期作者：董智刚刘咏晖李双刚沈昂桂仁[导读] 数字控制技术作为如今电力电子研究领域的热门，具有控制灵活，可靠性高以及设计周期短等优点。
（上海空间电源研究所上海 200000）摘要：数字控制技术作为如今电力电子研究领域的热门，具有控制灵活，可靠性高以及设计周期短等优点。
针对传统模拟电路控制复杂，灵活性低的缺点，以UCD3138为核心搭建半桥转换电路，电路采用电压电流双环控制，同时运用同步整流技术降低损耗。
对UCD3138控制下的电路整体结构进行分析，采用Mathcad软件计算环路PI参数，最终实现直流400V输入，直流25.5V输出的电压变换，电路效率可达到92%。
实验结果显示数字控制下电路简洁，控制稳定，为接下来研究全数字控制奠定了基础。
关键词：UCD3138；半桥变换器；同步整流；PI参数；Mathcad；双环控制引言近年来，随着数字控制技术的不断发展以及微处理器性价比的不断提高，数字控制技术的研究得到了越来越多的关注。
数字控制相较模拟控制其控制方案更加灵活，也更易实现电源的远程控制。
在数字控制技术下，通过软件编程可以实现环路控制和状态监控，并且可重用性和可扩展性得到了极大的提高。
通过修改程序参数，用户可以实现各种环路设计。
因此，研究数字控制技术具有重要的现实意义[1]。
本文采用UCD3138实现半桥同步整流。
UCD3138是TI推出的一款专门用来控制数字电源的芯片，它具有强大的数字控制和通信功能。
通过设计环路ADC模块，数字脉冲调制模块DPWM和环路补偿器PID便可减少由参数漂移引起的误差的可能性，并稳定环路控制响应，同时减少了对外围无源器件的需求[2]。
1 基于UCD3138的半桥变换器设计半桥式变换器由两只开关管构成半桥，其拓扑结构主要在推挽变换器的基础上发展而来。
半桥式变换器相较推挽变换器增加了两只输入分压电容，高频变压器初级绕组的中心抽头被略去，功率开关管承受的电压降为电源电压。
半桥全桥实验报告
半桥全桥实验报告引言半桥全桥实验是电子技术课程中的一项重要实践内容，通过该实验可以学习和理解半桥和全桥拓扑结构的基本原理和工作方式。
本实验报告旨在对半桥和全桥实验进行详细的总结和分析。
实验目的本次实验的主要目的如下：1.了解半桥和全桥的基本工作原理；2.熟悉半桥和全桥电路的拓扑结构和元器件的连接方法；3.掌握半桥和全桥电路的特性及其在不同应用中的优缺点；4.学会使用实验仪器进行实验测量和数据记录。
实验原理半桥电路半桥电路是一种常见的电源逆变器拓扑结构，由两个开关管和一个变压器组成。
其中一个开关管位于正电压侧，另一个位于负电压侧。
半桥电路的工作原理如下：1.当开关1导通时，正电压侧的电压施加在变压器的一侧，此时负电压侧的开关2断开；2.当开关1断开时，变压器的磁场将储存的能量释放到负电压侧，负电压侧的开关2导通，此时正电压侧的开关1断开。
通过不断切换开关1和开关2的状态，就可以实现正负电压的逆变。
全桥电路全桥电路是另一种常见的电源逆变器拓扑结构，由四个开关管和一个变压器组成。
全桥电路的工作原理如下：1.当开关1和开关4导通时，正电压施加在变压器的一侧，负电压由开关2和开关3组成的闭合回路提供；2.当开关2和开关3导通时，负电压施加在变压器的一侧，正电压由开关1和开关4组成的闭合回路提供。
全桥电路通过交替导通开关1-开关4和开关2-开关3的方式，实现正负电压的逆变。
实验设备和材料•示波器•高频信号发生器•逆变器实验装置•半桥和全桥电路板•变压器•电阻、电容等元器件实验步骤半桥实验1.将半桥电路板连接到逆变器实验装置上；2.按照实验要求连接各个元器件，包括变压器、开关管、电阻和电容等；3.使用示波器测量并记录输出波形和频率。
全桥实验1.将全桥电路板连接到逆变器实验装置上；2.按照实验要求连接各个元器件，包括变压器、开关管、电阻和电容等；3.使用示波器测量并记录输出波形和频率。
数据记录与结果分析半桥实验结果实验条件输出波形输出频率输入电压正弦波50Hz输出负载电阻变化-输出电流正弦波变化输出电压波形峰值正弦波变化根据实验数据分析，半桥电路在不同输出负载电阻下，能够对输入电压进行逆变，并产生相应的输出电压和电流。
半桥全桥实验报告
一、实验目的1. 理解半桥和全桥电路的工作原理及区别。
2. 比较半桥和全桥电路在相同应变下的输出特性。
3. 分析半桥和全桥电路的灵敏度和非线性误差。
4. 掌握应变片在半桥和全桥电路中的应用。
二、实验原理应变片是一种将应变转换为电阻变化的传感器。
当应变片受到拉伸或压缩时，其电阻值发生变化。
半桥和全桥电路是利用应变片进行电阻测量的两种常见电路。
1. 半桥电路：将应变片的一端连接在电路的公共节点，另一端连接在电路的一个输入端。
当应变片受到拉伸或压缩时，其电阻值发生变化，导致电路输出电压发生变化。
2. 全桥电路：将两个应变片分别连接在电路的两个输入端和两个输出端。
当两个应变片受到相反方向的拉伸或压缩时，电路输出电压为零；当两个应变片受到相同方向的拉伸或压缩时，电路输出电压最大。
三、实验仪器与材料1. 金属箔式应变片：10只2. 微工控机：1台3. 注塑机（模具温度可调）：1台4. 数据采集系统：1套5. 电阻箱：1个6. 电压表：1个7. 万用表：1个四、实验步骤1. 将应变片分别接入半桥和全桥电路中，连接好电路。
2. 使用微工控机和数据采集系统对电路进行数据采集。
3. 在注塑机上施加不同的拉伸或压缩应变，记录应变片电阻值和电路输出电压。
4. 重复步骤3，分别记录半桥和全桥电路在不同应变下的电阻值和输出电压。
5. 分析实验数据，比较半桥和全桥电路的灵敏度和非线性误差。
五、实验结果与分析1. 半桥电路：- 在拉伸应变下，半桥电路输出电压随应变增大而增大。
- 在压缩应变下，半桥电路输出电压随应变增大而减小。
- 半桥电路的灵敏度较低，非线性误差较大。
2. 全桥电路：- 在拉伸应变下，全桥电路输出电压随应变增大而增大。
- 在压缩应变下，全桥电路输出电压随应变增大而减小。
- 全桥电路的灵敏度较高，非线性误差较小。
六、结论1. 全桥电路的灵敏度比半桥电路高，非线性误差比半桥电路小。
2. 在实际应用中，应根据测量需求选择合适的电路。
桥路设计实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解并掌握桥路电路的基本原理和应用。
2. 比较单臂、半桥和全桥电路的灵敏度和性能差异。
3. 通过实验验证理论分析，提高电路设计能力。
二、实验原理桥路电路是一种常见的电路结构，广泛应用于应变测量、温度测量等领域。
本实验主要研究三种桥路电路：单臂、半桥和全桥。
1. 单臂桥路：由一个电阻R和一个应变计组成，当应变计受到拉伸或压缩时，电阻值发生变化，从而产生电压输出。
2. 半桥桥路：由两个电阻R和一个应变计组成，其中一个电阻为固定电阻，另一个电阻为应变计。
当应变计受到拉伸或压缩时，电阻值发生变化，导致电路中的电流发生变化，从而产生电压输出。
3. 全桥桥路：由四个电阻R和一个应变计组成，两个电阻为固定电阻，另外两个电阻为应变计。
当应变计受到拉伸或压缩时，电阻值发生变化，导致电路中的电流和电压发生变化，从而产生更大的电压输出。
三、实验器材1. 直流稳压电源（4V）2. 应变式传感器实验模块3. 贴于悬臂梁上的箔式应变计4. 螺旋测微仪5. 数字电压表四、实验步骤1. 搭建电路：按照实验原理，依次将固定电阻R1、R2、R3换接应变计，组成单臂、半桥和全桥电路。
2. 测量电阻值：使用螺旋测微仪测量应变计在不同受力情况下的电阻值。
3. 测量电压输出：使用数字电压表测量电路中的电压输出。
4. 绘制曲线：在同一坐标上描出电压输出与应变计电阻值的变化曲线。
5. 数据分析：比较三种桥路电路的灵敏度，分析其性能差异。
五、实验结果与分析1. 单臂桥路：灵敏度较低，电压输出较小。
2. 半桥桥路：灵敏度较高，电压输出较大。
3. 全桥桥路：灵敏度最高，电压输出最大。
实验结果表明，全桥桥路具有最高的灵敏度和电压输出，适用于要求较高精度的测量场合。
而单臂桥路灵敏度最低，适用于简单测量。
六、实验结论1. 通过实验验证了单臂、半桥和全桥电路的原理和性能差异。
2. 实验结果表明，全桥桥路具有较高的灵敏度和电压输出，适用于要求较高精度的测量场合。
半桥自驱同步整流
半桥自驱同步整流介绍半桥自驱同步整流是一种电路拓扑结构，用于实现高效率的电能变换和整流。
本文将全面、详细、完整地探讨半桥自驱同步整流的原理、特点及其在实际应用中的应用案例和优缺点。
原理半桥自驱同步整流是一种将交流电转换为直流电的电路拓扑结构，主要包括两个功率开关管和两个二极管。
其中，一个功率开关管负责半桥左侧的工作，另一个负责右侧的工作。
二极管则负责反向电流的流通。
半桥自驱同步整流通过对两个功率开关管的切换控制实现与交流电源同步工作。
当交流电压为正时，左侧功率开关管导通，右侧截止，反之则相反。
通过这种方式，实现了半桥整流。
特点半桥自驱同步整流具有以下特点：1. 高效率由于半桥自驱同步整流采用了两个功率开关管，可以降低开关管的损耗，提高整流效率。
相比于传统的单桥整流电路，半桥自驱同步整流的效率更高。
2. 快速响应半桥自驱同步整流采用了自驱同步的方式，可以实现快速响应交流电的变化。
在交流电压发生变化时，半桥自驱同步整流能够快速地切换功率开关管的导通和截止，以实现最佳的整流效果。
3. 较低的电磁干扰半桥自驱同步整流电路的拓扑结构，使得开关动作彼此间存在一定的时序差，从而降低了电磁干扰的产生。
这对于一些对电磁干扰敏感的应用场景非常重要。
4. 简化控制电路半桥自驱同步整流电路相较于全桥整流电路，所需的控制电路更为简化。
这不仅提高了整体系统的可靠性，也降低了系统的成本。
应用案例半桥自驱同步整流在实际应用中具有广泛的应用案例，下面将介绍其中的几个典型案例：1. 新能源逆变器新能源逆变器是将太阳能、风能等新能源转化为交流电的关键设备。
在逆变器的输出端，通常需要将交流电转换为直流电。
半桥自驱同步整流在逆变器中被广泛应用，以实现电能的高效转换。
2. 电动汽车充电器随着电动汽车的快速发展，充电设备的效率和性能成为了关键的研究方向。
半桥自驱同步整流在电动汽车充电器中能够提供高效率的电能转换，满足充电设备对于能源的需求。
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半桥倍流同步整流电源的设计
摘要：现如今，微处理器要求更低的供电电压，以降低功耗，这就要求供电系
统能提供更大的输出电流，低压大电流技术越发引起人们的广泛关注。
本电源系统以对称半桥为主要拓扑，结合倍流整流和同步整流的结构，并且使用MSP430单片机控制和采样显示，实现了5V，15A大电流的供电系统。
效率较高，输出纹波小。
关键词：对称半桥，倍流整流，同步整流，SG3525
一、方案论证与比较
1 电源变换拓扑方案论证
方案一：（如下图）此电路为传统的半桥拓扑。
由于MOS管只承受一倍电源电压，而不像单端类的承受两倍电源电压，且较之全桥拓扑少了两个昂贵的MOS 管，因此得到很大的应用。
但在低压大电流的设计中，输出整流管的损耗无疑会大大降低效率，而且电感的设计也会变得困难，因此不适合大电流的设计。
方案二：传统半桥+同步整流。
将上图半桥的输出整流管改为低导通内阻的MOSFET。
如此可大大减小输出整流的损耗，提高效率。
比较适合大电流的整流方案，但变压器的绕制和电感的设计较麻烦。
方案三：（如下图）半桥倍流同步整流。
倍流整流很早就被人提出，它的特点是变压器输出没有中心抽头，这就大大简化了变压器的设计，并且提高了变压器的利用率。
而流过变压器和输出电感的电流仅有输出电流的一半，这使得变压器和电感的制作变得简单。
并且由波形分析可以知道，输出电流的纹波是互相抵消的。
该电路的不足是电路时序有要求，控制稍显复杂。
由上分析我们选择方案三。
2 控制方案选择
方案一：由于控制芯片SG3525输出两路互补对称的PWM信号，则可将控制信号做如下设置（如下图）。
将驱动Q1的信号与Q4同步起来，Q2和Q3的信号同步，则可以实现倍流同步整流的时序同步，方案简单易行，但由于SG3525在输出较小占空比时有较大的死区，则输出MOSFET的续流二极管会产生较大的损耗。
方案二：。
反激变换。
将SG3525的驱动信号反向后送入输出整流MOS 管，如此可以极大的减少低占空比时的损耗，且仅需一对反向驱动，故选用方案
二。
二、电路设计与参数计算
1 总体方案设计
电路整体采用半桥结构，电压型控制器件SG3525产生PWM控制信号，频率为30KHz，分别经过半桥驱动IR2110和双反向驱动MAX626，分别驱动开关管和输出整流MOS管。
功率变换产生的电压波形经倍流整流输出。
电流采样使用高端电阻采样，为欧。
电流信号转化为电压信号，经放大、比较，送至单片机和控制芯片。
单片机LCD显示输出电压、电流并且可以通过按键调节电压和电流过流点。
下图为总体的系统框图。
2 电源主电路设计
根据指标，系统输入电压为25~30V，输出电压为5V，输出电流为15A，输出电流过流点为18A(+-1A)。
输出整流管我们选择了IRF3025。
其耐压值为55V，额定电流为110A，导通内阻为8m欧。
非常适合用作同步整流的低压大电流结构。
控制芯片我们选用SG3525，这是一款非常实用的电压型控制器件。
它自带了高精度的基准，工作电压宽，具备软启动和输入高电平关断，其输出采用图腾柱输出，拉灌电流达200mA。
驱动芯片采用IR2110和MAX626。
IR2110为专用的半桥驱动芯片，其输出\入电流达2A，延时短。
MAX626输出峰值电流达2A，开关延时仅20ns。
反馈控制使用光耦PC817+TL431精密基准，适应性强。
主变压器的设计
绝大多数磁性元件都是自行设计的，变压器作为功率变换的主体，其设计的好坏直接影响到系统的质量。
根据要求，输入电压为25~30V，输出电压为5V，输出电流为15A。
效率> 80%。
则输出功率Pout=75W，Pin= 我们选用EC40的磁芯，其高宽比较大，且便于绕制。
平均输入电流Iin=Pin/Vin=，输入峰值电流Ipk=Vin(min)=
由：
V=NAe(dB/dt)
Np/Ns=Vp/Vs=(Vin/2)/(Vout/D)
得：匝比N=Np/Ns=5：6；Dmax=；
再考虑大电流下的铜损和铁损，变压器原边取5匝，副边取6匝，辅助绕组取7匝。
原边采用线径的铜线4线并绕，副边采用9线并绕。
输出滤波器设计及计算
由于采用倍流同步整流，输出滤波器的平均电流只有输出电流的一半。
由：
V=L(di/dt)
可知电感L=Et/r*Io, 其中Et为电感的伏秒数，r为输出电流的纹波比，Io 为电感平均电流。
为了达到纹波峰峰值小于10mV，我们取L=400uH，可以满足要求。
输出电容与电感一起，对于负载的能量传送和谐波抑制有十分重要的作用。
输出电容我们采用大容量电解电容加高频特性好的薄膜电容。
根据 C=Iout(max)*D/f*Vpp
其中f=30KHz，Vpp=10mV，Iout=15A
电解电容使用一个3300uF和两个1000uF的电容并联，薄膜电容使用两个的并联。
反馈电路的计算
反馈电路我们选用光耦PC817和精密基准TL431。
由于输出电压为5伏，并且TL431的基准脚需要2uA的电流，所以分压电阻都选为10k。
PC871的电流传输比CTR约为~，即：Ic/If=CTR
为了满足光耦和TL431的工作条件，取工作电流为3mA,与光耦串联的电阻R=欧，取470欧。
则在满足增益的条件下，光耦输出上拉电阻取为2k。
为了让反馈稳定工作，需要加补偿网络，我们选用II型补偿。
由控制理论可知，电源闭环反馈的相位裕度需>=45度。
由于输出滤波器是一个二阶低通滤波器，会产生180度的最大相移，而TL431反馈也会产生相移，经计算并实际测试，补偿网络的取值如下：
3 控制电路设计
控制系统是系统的关键部分，控制电路的好坏直接影响电路的效果。
为了达到较好的控制精度，我们采用光耦+431的反馈方法，将光偶的反馈信号输到误差放大器的同向端2脚，将误差放大器接成跟随器的形式。
SG3525的内部结构如下：
SG3525芯片的频率范围从100~500KHz，其输出死区可通过Rd调节。
它的振荡频率可通过f=1/(Ct+3Rd))计算得到。
此处Ct=1nF，Rt=24K，Rd=68，可得到输出频率为30KHz。
为了充分利用SG3525的特点，我们设置了软启动和输出过流保护。
软启动电容采用。
输出过流保护信号直接接到误差放大器的输出端，达到过流限流保护的作用。
驱动半桥我们采用集成驱动芯片IR2110，简化了驱动电路的设计，有利于系统的调试。
4采样保护电路设计
为了防止输出电流过大，设置输出过流保护是十分必要的。
由于输出电流大，为了达到较好的效率，我们使用欧的电阻。
当输出电流达到过流点18A时，采样电阻上的压降为，经INA155放大后，一方面送入单片机采样显示，另一方面与过流基准比较，得到过流信号，电路进入限流保护模式。
并且输出过流点可由单片机调节，实现过流点步进调节。
输出电压同样经分压输出到单片机显示。
三、系统调试
调试阶段。
由于开关电源干扰大，我们调试中遇到不少问题。
开始就发现SG3525的驱动波形有一些异常，不是很稳定，于是我们加强了芯片的去耦设计，但是效果不大。
后来我们发现SG3525的振荡波形并不稳定，猜想可能是地回路上干扰过大，于是我们在输入都串上磁珠，后振荡波形稳定，驱动波形改善。
在调整率测试阶段，发现空载到满载的输出电压变化较大，我们仔细查看了控制部分，发现采样点的接地离TL431的地较远。
于是我们将输出电压直接采样，用双绞线连接到TL431的接地端。
测试结果表明调整率得到了改善，达到了1%的负载调整率。
四、测试结果与分析
1 测量效率
不同负载下效率
5 预设过流点误差
测试条件：输入电压30V，
五、设计总结
1指标对比
通过对比指标和测量结果，电源的效率，电压调整率和负载调整率均达到要求。
实现了电压、电流显示和过流点控制。
唯一的缺陷是输出的电压纹波没有达到指标。
若改善布局、减小漏感、使用高频元件可进一步减小输出电压纹波。
2 设计小结
本系统以半桥为主拓扑，采用输出倍流同步整流的设计，是实现低压大电流输出的良好选择。
采用SG3525控制和集成驱动芯片，简化了电路设计，提高了
系统的稳定性。
利用MSP430单片机对输出显示和控制，提高了系统的可视化和数字控制。
3 学习体会
通过本电源系统的设计，使我们学到了更多关于电源设计的细节问题。
让我们对电源系统的基本原理有了更深刻的理解。
在调试阶段也让我们体会到了电路设计的难度，让我们对电路调试有了基本的方法。
六、参考文献
1 《开关电源优化设计》，沙占友等着，2009年10月；
2 《开关电源典型设计实例精选》，杨恒着，2007年9月；
3 《开关电源设计第二版》，Abraham 着，王志强等译，2008年9月；。