半桥式DC-DC变换器设计

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半桥串联谐振DC

半桥串联谐振DC
半桥串联谐振结构的DC-DC变换器目前被广泛的应用在汽车、工业和电网系统中，这种变换器具有开关损耗小、拓扑结构相对简单等优势，是一种相对而言比较基础的变换器类型。

本文将会就半桥串联谐振结构的DC-DC 转换器拓扑结构和工作性能进行简要分析，一起来看看吧。

下图中展示的是半桥串联谐振DC-DC变换器的基本拓扑结构。

可以从图中看出，它是由两个功率的MOS管Q1、Q2组成开关网络，谐振电容Cr和谐振电感Lr串联组成谐振网络。

由于谐振网络与负载相串联，所以从结构上看，谐振网络和负载构成一个分压器。

图为半桥串联谐振（SRC）变换器拓扑
在工作中，半桥串联谐振的DC-DC转换器通过改变开关管的开关频率进行转换，谐振网络的输入电压频率也将同步发生改变，谐振网络的阻抗也将发生改变，并进一步影响负载端的电压发生相应的变化。

由于这种分压作用，串联谐振变换器的直流电压增益≤1，当电路的开关频率工作在谐振频率Lr和Cr谐振点时，谐振网络的阻抗达到最小，输入的电压绝大部分传递到负载端，此时变换器的直流电压增益最大为1。

作为一种相对而言比较基础的、应用也非常广泛的转换器，串联谐振型的DC-DC转换器在工作中的优点是电路拓扑结构比较简单，它的关断损耗和开关损耗比较小，且没有输出滤波电感，因此复变整流二极管上的电压应力也比较小。

除此之外，该类型的变换器电路循环电流比较低，能量循环也相对较低一些。

但串联谐振变换器在作为电源来使用时也有一些自身的缺点。

一个比较大。

半桥式DCDC变换器设计(终审稿)

半桥式D C D C变换器设计公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]半桥式DC-DC变换器设计【摘要】近年来，随着电力电子器件、控制理论的发展和人们对电源性能要求的提高，电力电子技术引起了学者们的广泛关注。

目前一些发达国家正逐渐把电力变换技术广泛应用于民用工业领域，我国在这一领域的研究起步较晚，但随着国民经济的发展，适合于不同要求的各种变换器越来越引起科研人员的关注。

本文通过对Buck变换器的电路结构和工作原理进行分析，设计出一种半桥式DC-DC变换器，并采用闭环控制方法，将恒定的400V直流输入变为稳定5V 的直流输出，保证了系统的供电性能。

最后利用Matlab工具对所设计的电路进行仿真,仿真结果验证了所设计系统的有效性。

半桥式DC-DC变换器由于电路结构简单，功率器件少且功率管上受到的电压应力小，在中小功率场合得到了较为广泛的应用。

本文为进一步研究和开发相关产品提供借鉴。

【关键词】Buck 半桥 DC-DC MATLAB【ABSTRACT】In recent years, with the development of power electronic devices，control theory and the increasing demand of high-quality power supply, power electronics technology has aroused widely attention from scholars. Power electronics technology is used gradually in civilian industrial areas in some developed countries. With the national economic development, the variousconverters for different requirements are developed and the related technology is studied by scientist and scholar.In this paper, the Buck circuit structure and working principleare analyzed and a half-bridge DC-DC converter is designed. The designed converter uses closed loop control scheme and realized the function that the power form is converted from 400 V DC voltage to5 V DC voltage. The output voltage is stable and the performance ofthe designed converter is ensured. Simulation study was carried outand effectiveness of the designed converter is verified bysimulation results.【Key words】Buck half-bridge DC-DC MATLAB目录1 绪论 (1)研究背景 (1)变换器简介 (2)本文研究的内容 (3)2半桥式DC-DC变换器的工作原理 (4)半桥式DC-DC变换器的基本电路图及工作原理 (4)B UCK变换器 (6)线路组成 (6)工作原理 (7)带变压隔离器的DC-DC变换器拓扑 (9)3半桥式DC-DC变换器的系统设计 (15)电路参数的计算与选取 (15)闭环的控制方法与实现 (23)PWM的调制方法 (23)PID控制器 (24)PID控制器的参数整定 (26)闭环控制方法与实现 (26)4 MATLAB/SIMULINK仿真 (28)MATLAB/SIMULINK (28)半桥DC-DC变换器系统仿真模型的建立 (29)开关管控制脉冲仿真模块的建立 (31)实际系统仿真模块的搭建 (37)结束语 (41)参考文献 (42)致谢 (43)1 绪论研究背景随着科技的发展，在人们的日常生活中，电力已成为与生产生活息息相关的一部分，在各个场合，人们都需要各式各样的电力来为其服务，然而并不是所有的电力都能在一开始就能满足需要，于是就要求有电力变换的过程。

半桥推挽电路dcdc设计

半桥推挽电路dcdc设计
半桥推挽电路是一种常见的直流-直流（DC-DC）转换器拓扑结构，常用于功率放大器、电机驱动器和直流电源等领域。

设计半桥
推挽电路需要考虑多个方面，包括电路拓扑、元件选择、控制策略等。

首先，在设计半桥推挽电路时，需要选择合适的功率MOSFET或IGBT作为开关管，这些器件需要能够承受所需的电压和电流。

此外，还需要考虑开关管的开关速度和损耗，以确保电路的效率和稳定性。

其次，对于半桥推挽电路的控制策略，可以采用PWM（脉冲宽
度调制）控制方式，通过控制开关管的导通和关断时间来调节输出
电压。

此外，还可以考虑加入过流保护、过压保护和温度保护等功能，以提高电路的可靠性和安全性。

另外，对于半桥推挽电路的输出滤波和稳压，可以考虑使用电
感和电容构成的滤波器，以减小输出波纹并提高输出稳定性。

同时，还需要考虑输出电压和电流的检测与反馈控制，以实现精确的输出
调节和稳定性。

最后，在设计过程中还需要考虑电路的散热设计、PCB布局、输入输出端的电磁兼容等问题，以确保整个电路的性能和可靠性。

总的来说，设计半桥推挽电路需要综合考虑电路拓扑、元件选择、控制策略、滤波稳压、保护功能以及电磁兼容等多个方面，从而设计出性能稳定、效率高、可靠性好的电路。

希望以上回答能够满足你的要求。

具有中间变换环节的DC-DC变换器设计与仿真课程设计任务书

具有中间变换环节的DC-DC变换器设计与仿真课程设计任务书具有中间变换环节DC-DC变换器设计与仿真1 设计任务及要求1.1 设计任务设计出一种半桥式DC-DC变换器，并采用闭环控制方法，将400V高压直流输入变为稳定5V的直流输出，保证了系统的供电性能，并利用Matlab软件的simlink工具对所设计的电路进行仿真。

1.2 设计要求所设计的电路能将400V高压直流输入变为稳定5V的直流输出，并且电路要具有中间变换环节，即要采用PWM控制，通过桥式电路逆变，然后经过变压器整流输出，得到理想的输出电压。

同时，电路还应保证输出电压在扰动干扰下波动小并回到设定值，输出电压的稳态误差在1％以内，且输出响应快速性较好。

2 主电路工作原理2.1 主电路基本结构图系统框图如图1所示，主电路由输入滤波电路、桥式高频逆变电路、高频降压变压器、输出整流及输出滤波电路组成。

控制电路包括辅助电源、驱动电路、PWM控制电路、反馈电路、启动及保护电路和故障显示报警电路6部分。

图1 主电路系统框图主电路基本结构图如图2所示，高频开关器件T由一对相位互差180°的脉冲控制，交替的通断，产生的方波电压经高频降压变压器及副边二极管整流，滤波后得到所需的直流电压。

开关器件采用IGBT，高频降压变压器的铁心采用非晶态合金材料，其高频高导磁性、低损耗性及低激磁功率特性远优于铁氧体铁芯。

图2 主电路基本结构图2.2 主电路原理说明半桥式DC-DC变换器是由Buck基本变换器串入半桥式变压隔离器派生而来的。

因为减小了原边开关管的电压应力，且电路结构简单，在中小功率上得到广泛应用，所以半桥式变换器是离线开关电源较好的拓扑结构。

下边就对半桥DC-DC变换器的工作原理进行分析。

电容器C1、C2与开关晶体管Tr1、Tr2组成桥,桥的对角线接变压器T原边绕组,故称半桥式变换器。

如果C1 C2,某一开关晶体管导通时,绕组上电压只有电源电压的一半。

【必看！】半桥LLC谐振DC-DC变换器工作原理详解

【必看！】半桥LLC谐振DC-DC变换器⼯作原理详解2019作为⼀种被⼴泛应⽤在汽车交通、⼯业控制等领域的重要元件，⽬前DC-DC变换器已经发展出了多种不同的种类，其中，LLC谐振DC-DC变换器的应⽤范围⼗分⼴泛。

本⽂将会就该种类型的DC-DC变换器⼯作原理进⾏详细介绍，希望能够对各位新⼈⼯程技术⼈员的设计⼯作提供⼀些帮助。

在实际的应⽤过程中，相信很多⼯程师对于半桥LLC谐振DC-DC变换器都不会陌⽣。

这种变换器除了具有应⽤范围⾮常⼴泛之外，还具有输出功率⾼、转换效率⾼等显著特点，其主电路结构如下图图1所⽰。

LLC谐振变换器⼀般包括三部分：⽅波产⽣电路、谐振⽹络和输出电路。

图1 半桥LLC谐振变换器的主电路结构通常情况下，在变换器的设计和应⽤过程中，⽅波产⽣电路可以是半桥或全桥结构，这主要是根据功率需求来进⾏选择。

通过⾼低端开关管的交替导通，将直流输⼊转换为⽅波。

当然，为防⽌它们同时导通，LLC谐振控制器普遍会在⾼低端开关管的驱动信号之间插⼊固定或可调的死区时间。

LLC谐振DC-DC变换器的谐振⽹络由三个谐振原件构成，分别为谐振电容Cs，谐振电感Ls和激磁电感Lm。

从图1所给出的半桥LLC谐振DC-DC变换器的主电路结构图中可以看出，该电路系统由以下元件构成：两个功率MOSFETQ1、Q2，Q1和Q2的占空⽐都是0.5，采⽤固定死区的互补调频控制⽅式来进⾏控制。

图1还中分别给出了Q1和Q2的半导体⼆极管和寄⽣电容、谐振电容Cs、理想变压器、并联谐振电感Lm、串联谐振电感Ls、全桥整流⼆极管（D1、D2、D3、D4）、输出电容C0和负载R0。

在图1所⽰的半桥谐振变换器主电路系统中，当⽅波馈⼊谐振⽹络后，电流波形和电压波形将产⽣相位差。

开关损耗为流过开关管的电流与其源漏极两端的电压乘积。

此时，由于Q1、Q2在电流流过半导体⼆极管时开启，开启电压很低，所以损耗很⼩。

LLC谐振变换器电路有两个谐振频率，⼀个是谐振电感Ls和谐振电容Cs的谐振频率，⼀个是Lm加上Ls与Cs的谐振频率，即：在上⽂所提供的两个公式中，所求得的参数fr1为Cs与Ls的谐振频率，参数fr2为Cs、Ls和Lm 的谐振频率，很显然，参数fr1>fr2。

一种厚膜化半桥DC_DC的设计

一种厚膜化半桥DC/DC的设计发布时间：2022-10-28T02:47:54.373Z 来源：《科技新时代》2022年第11期6月作者：陈宏亮马文涛[导读] 高可靠DC/DC变换器所采用的国产电子元器件经过最近十多年的高速发展,在设计、制造等方面取得了很大进步陈宏亮马文涛天水七四九电子有公司1概述高可靠DC/DC变换器所采用的国产电子元器件经过最近十多年的高速发展,在设计、制造等方面取得了很大进步。

在武器装备中,核心电子元器件国产化比例不高,仍然大量采用了进口电子元器件,严重影响了武器装备的自主可控的保障能力。

近几年来随着国产化电子半导体的不断发展，DC/DC变换器所采用国产的电路、功率管磁芯的技术日益成熟，完全可以满足产品设计需求和可靠性。

国产化DC/DC变换器是武器装备国产化的重要器件，尤其是高可靠的国产化厚膜DC/DC变换器。

本文主要通过对半桥电路结构和工作原理的分析，设计一种国产化的厚膜半桥DC/DC变换器的设计。

2 厚膜DC/DC线路拓扑的选择目前国内外厚膜电源的线路拓扑：国内外一般采用单端反（正）激式、双端反（正）激式、有源钳位反（正）激式、推挽式、半桥式，通过电参数，对各种拓扑的优缺点进行的对比，以及国产化各种脉宽调制器和功率器件的选型，最终选用半桥电路对本产品进行设计。

2.1半桥DC/DC变换器的电路本设计中的DC／DC变换器采用拓扑为半桥式结构，半桥变换器对变压器的利用率高，不需要辅助复位电路，功率传输能力强，电路平衡对称，比较适合输入电压36V～72V的厚膜DC／DC变换器的设计。

如图3-1所示，工作原理：稳态条件下，在C1=C2，Q1导通时， C1上的Vin加在原边线圈上，流过负载电流Io折算至原边电流加上磁化电流。

经占空比所定时间后，Q1关断,此时，由于原边绕组和漏电感的作用，电流继续流入原边绕组黑点（同名端）。

但B接点摆动到负电位（A为0电位）。

如果原边绕组漏电感储存的能量足够大时，二极管D2将导通，钳位电压进一步变负。

一种新型半桥谐振DC_DC变换器的设计与实现

·产品与市场·图1半桥型电压箝位ZCS 谐振DC-DC 变换器电路Fig.1DC-DC convertor circuit ofhalf bridge ZCS resonance withvoltage clamp U C1C1D21iD21i L21L21L22i L22Lo1Lo2U 0D11L12U SW1SW1i D11i SW1COECOi Pi D12L11U SW2i SW2C2SW2D22D12U C1i SC3Ro1i 0U outT 收稿日期：2008－07－08作者简介：李定珍(1972-)，女，河南南阳人，副教授，硕士研究生。

主要从事电力电子、电气自动化控制的教学和仪器的研发工作；郭海针(1973-)，女，河南新乡人，讲师，硕士研究生。

研究方向：电力电子技术与自动化控制。

一种新型半桥谐振DC-DC 变换器的设计与实现李定珍1，郭海针2（1.南阳理工学院，河南南阳473004；2.河南机电高等专科学校，河南新乡453000）0引言PWM 型DC-DC 变换器的应用随着电力电子技术的快速发展日益广泛。

目前高性能、高效率、小型化和轻量化越来越是各类PWM 型DC-DC 变换器追求的目标。

而软开关技术是电力电子装置，特别是直流变换装置向高频化、高功率密度化方向发展的关键技术。

半桥变换器因所用开关器件少，开关管电压应力不高。

驱动简单，抗电路不平衡能力强，已在中小型逆变器中得到广泛应用。

半桥零电流转换谐振技术相对于其它零电流技术，具有很大的优越性。

因此本文介绍了一种由串联谐振逆变器电路构成的零电流软件开关变换器。

本文将一种新型高速功率半导体器件B-SIT 应用到半桥谐振DC-DC 变换器电路中，成功实现了电压箝位半桥零电流谐振DC-DC 变换器的功能。

对B-SIT 和ZCS 谐振变换器电路的推广应用有一定的实用价值。

1双极型静电感应晶体管双极型静电感应晶体管（B-SIT ）是将SIT 和双极性器件BJT 的作用综合在一起，取各自优点而形成的一种新型快速功率半导体器件。

数字控制双向半桥DC-DC变换器的设计

由于生产技术的不断发展，电力电子技术也随之迅速发展，使得双向DC-DC变换器的应用日益广泛。尤其是软开关技术的出现，使双向DC-DC变换器不断朝着高效化、小型化、高频化和高性能化的方向发展，开关技术的应用可以降低双向DC-DC变换器的开关损耗，提高变换器的工作效率，为变换器的高频化提供可能性，从而减小变换器的体积，提高变换器的动态性能。双向DC-DC变换器在直流不停电电源系统、航空电源系统、电动汽车等车载电源系统、直流功率放大器以及蓄电池储能等场合都得到了广泛的应用。
1
1.1
随着科技和生产的发展，双向DC-DC变换器的需求逐渐增多。人们对它的研究越来越感兴趣。本章简单介绍了双向DC-DC变换器的原理和用途。针对双向DC-DC变换器的研究现状，阐明了开展双向DC-DC变换器研究的目的和意义。
1.2 双向
双向DC-DC变换器可广泛的应用于直流不停电电源系统、航天电源系统、混合电动汽车中的辅助动力供应系统、直流电机驱动系统及其它应用场合[1-3]。在这些需要能量双向流动的场合，两侧都是直流电压源或直流有源负载，它们的电压极性保持不变,希望能量双向流动，也就是电流的双向流动。这就需要双向DC-DC变换器。其结构如图1-1（a）所示，在两个直流电压源之间有一个双向DC-DC变换器，用于控制其间的能量传输[4]。I1和I2分别是V1和V2的平均输入电流。双向DC-DC变换器可以根据实际需要来控制能量的流动方向，即可以使能量从V1传输到V2(此时I1为负，而I2为正），也可以使能量从V2传输到V1（此时I1为正，而I2为负）。用通常的单向DC-DC变换器也可以实现能量的双向流动，但是这时就需要将两个单向DC-DC变换器反并联，因为通常的单向DC-DC变换器中主功率传输通路上一般都有二极管这个环节，因此能量经由变换器流动的方向只能是单向的。其结构图如图 1-1（b）所示，单向DC-DC变换器①被用来控制处理从V1到V2的能量流动，当需要能量反向流动时就使用单向DC-DC变换器②。与采用两个单向DC-DC变换器反并联来达到能量双向传输的方案相比，双向DC-DC变换器应用同一个变换器来控制能量的双向传输，使用的总体器件数目少，且可以更加快速地进行两个方向功率变换的切换。再者，在低压大电流场合，一般双向DC-DC变换器更有可能在现成的电路上使用同步整流器工作方式，有利于降低通态损耗。总之，双向DC-DC变换器具有效率高、体积小、动态性能好和成本低等优势。

基于半桥式隔离变换器的开关电源设计

课程设计开关电源课程设计报告题目：基于半桥式隔离变化器开关电源设计班级：电信08-2姓名：张磊学号：0806110223指导教师：任晓奎成绩：电子与信息工程学院信息与通信工程系基于半桥式隔离变换器的开关电源设计绪论：随着电力电子技术的发展，电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，而电子设备都离不开可靠的电源，进入 80 年代计算机电源全面实现了开关电源化，率先完成计算机的电源换代，进入 90 年代开关电源相继进入各种电子、电器设备领域，程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源，更促进了开关电源技术的迅速发展。

意义：了解Boost变换器的基本原理，理解DC-DC变换器与开关电源的区别，了解开关电源的设计过程要求：1、输入直流9V-12V，输出15V、40W。

2、开关振荡频率40KHz。

3、PWM调制方式，控制芯片自选。

4、所选电子元件参数要列在报告中。

5、设计过程中要有计算过程。

6、各元件参数应符合规范。

7.列出所用元件明细表。

8、注明元器件生产厂商、价格，计算出产品的成本。

1.Boost变换器的基本原理1.1线路组成线路由开关S、电感L、电容C组成，如图1所示，完成把电压V s升压到V o的功能。

图1.11.2工作原理当开关S在位置a时，如图2(a)所示电流i L流过电感线圈L，电流线性增加，电能以磁能形式储在电感线圈L中。

此时，电容C放电，R上流过电流I o，R两端为输出电压V o，极性上正下负。

由于开关管导通，二极管阳极接V s负极，二极管承受反向电压，所以电容不能通过开关管放电。

开关S转换到位置b时，构成电路如2(b)所示，由于线圈L中的磁场将改变线圈L两端的电压极性，以保持i L不变。

这样线圈L磁能转化成的电压V L 与电源V s串联，以高于V o电压向电容C、负载R供电。

高于V o时，电容有充电电流；等于V o时，充电电流为零；当V o有降压趋势时，电容向负载R放电，维持V o不变。

数字控制双向半桥DC-DC变换器的设计精编版

软开关技术给DC-DC变换器的性能带来了很大的改进，它降低了开关器件的电压电流应力，软化了器件的开关过程，减小了开关损耗，提高了变换器的工作效率。软开关技术为变换器的高频化提供了可能性，从而大大缩小了变换器的体积和重量，功率密度和动态性能得到了提高，另外，也有助于减小变换器对其它电子设备的电磁干扰。
对直流电机来说，可采用图1-6所示的双向DC-DC变换器直接驱动。对于交流电机、同步电机、永磁无刷电机等电机则采用间接驱动的方法，双向DC-DC变换器可以调节逆变器的输入电压，并使得回馈制动控制容易。近年来，一些低输入感抗的电机应用越来越多，主要得Байду номын сангаас于它的功率密度高、转动惯量低、转动平滑以及成本低等优点。但对于通常的固定电压驱动的方式来讲，低感抗必然意味着会出现大的电流纹波，同时造成大的铁耗和开关损耗，这时使用双向DC-DC变换器就可以解决这个问题。
1.4
硬开关双向DC-DC变换器在电流连续工作模式下会遇到严重的问题，这往往与有源开关器件(如MOSFET)的体内寄生二极管有关，因它关断过程中的反向恢复电流而产生的电流尖峰对开关器件有极大的危害。一种解决办法就是采用额外串并快速二极管的方法，这样在一定程度上减小了反向恢复电流，但不足之处是除了增加半导体器件外，还会增加变换器的通态损耗，对非高压应用场合中提高效率并没有贡献。由于双向DC-DC变换器的应用场合的特殊性，一般需要其体积尽可能减小，重量尽可能减轻。为提高其功率密度和动态性能，双向DC-DC变换器正向高频化方向发展，而高频化必需要解决好开关损耗问题。近年来，国内外在双向DC-DC变换器方面的研究重点也主要集中在这个方面：高频化的同时如何使用软开关技术降低其开关损耗，从而提高变换器的效率。
图1-6双向DC-DC变换器直接驱动直流电机

双闭环反馈控制半桥DC-DC变换器设计

双闭环反馈控制半桥DC-DC变换器设计吴晓光;羊彦【摘要】桥式拓扑广泛用于直流供电电压高于晶体管的安全耐压值的离线式变换器中,针对双闭环反馈控制半桥DC-DC变换器电路,为了得到稳定的直流电压、电流输出,采用电压闭环回路和电流闭环回路的反馈放大最终实现对半桥开关PWM 波信号的控制,进而影响半桥变换器的轮流导通MOS开关管的导通占空比的方法,通过闭环网络仿真实验和硬件电路功率实验,验证了双闭环反馈控制可以满足半桥电路3.6 kW功率输出的要求.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2014(022)016【总页数】4页(P100-102,105)【关键词】桥式拓扑;半桥控制;闭环反馈;轮流导通【作者】吴晓光;羊彦【作者单位】西北工业大学电力电子实验室,陕西西安710129;西北工业大学电力电子实验室,陕西西安710129【正文语种】中文【中图分类】TN99集成化的半桥驱动芯片具有体积小、可靠性高、效率高等优点，半桥电路广泛应用于电子镇流器、PWM电机驱动及其它直流电压DC-DC转换电路和直流交流电压DC-AC逆变电路中，随着科学技术的发展，半桥电路在电动汽车智能充电器，通信电源电路等方面得到了广泛的应用。

1 基本工作原理半桥式PWM DC-DC转换器，是由半桥式逆变器、高频变压器、输出整流器和直流滤波器等组成的。

半桥变换器的基本原理如下图1所示。

在半个周期内，其工作原理与单端正激变换器的工作原理类似。

设上半周期中，功率管S1导通、S2截止，则二极管D1正偏导通，二极管D2反偏截止；下半周期中，功率管S2导通、S1截止，则二极管D2正偏导通，二极管D1反偏截止。

电容C1和C2组成分压器，对输入电压进行分压。

在推挽变换器[1]中，变压器的每半边初级绕组只在半个周期中有电流流过，变压器利用率不高。

为了克服这个缺点，将推挽变换器的输入电源不直接接到初级绕组的抽头，而是把电源加在C1和C2组成的分压器上，这样变压器不需抽头就可以实现磁通换向，同时在整个周期里，初级绕组中都有电流通过，使变压器绕组得到了充分利用。

半桥式非隔离双向直流变换器设计

半桥式非隔离双向直流变换器设计
半桥式非隔离双向直流变换器是一种常见的电力电子转换器，
它可以实现直流电能的双向转换，常用于电力系统中的能量存储系统、电动车充放电系统等领域。

设计这样的变换器需要考虑多个方面，包括拓扑结构、控制策略、元器件选型、电路保护等方面。

首先，从拓扑结构的角度来看，半桥式非隔离双向直流变换器
通常由两个功率开关器件组成，可以实现直流电压的升降转换。

在
设计时需要考虑到功率开关的选型、电路的布局、散热设计等方面，以确保电路的稳定可靠工作。

其次，控制策略是设计中至关重要的一部分。

双向直流变换器
需要能够实现正向和反向的功率流动，因此控制策略需要能够准确
控制功率开关的开关时序，实现电压和电流的平稳控制。

常见的控
制策略包括PWM控制、电流控制、电压控制等，设计时需要根据具
体应用场景选择合适的控制策略。

在元器件选型方面，需要根据设计要求选择合适的功率开关器件、电感、电容等元器件，以及适合的驱动电路和保护电路，以确
保电路具有良好的性能和可靠性。

此外，电路保护也是设计中需要考虑的重要方面。

在实际应用中，电路可能会面临过流、过压、短路等异常情况，因此需要设计相应的保护电路，以保护电路和元器件不受损坏。

综上所述，设计半桥式非隔离双向直流变换器需要考虑拓扑结构、控制策略、元器件选型和电路保护等多个方面，需要综合考虑电路性能、可靠性和成本等因素，以实现设计要求并确保电路的稳定可靠工作。

DCDC半桥LLC谐振变换器设计软件

DCDC半桥LLC谐振变换器设计软件谐振变换器是一种常用于电源转换器的拓扑结构，能够实现高效的能量转换和稳定的输出电压。

为了更好地设计、优化和模拟谐振变换器，许多工程师和研究人员尝试开发各种设计软件。

DCDC半桥LLC 谐振变换器设计软件是其中一种。

本文将介绍该软件的功能和优势，并说明如何使用它来设计和仿真谐振变换器。

软件功能DCDC半桥LLC谐振变换器设计软件具有以下主要功能：1. 参数选择：该软件提供了一系列的参数选择，用户可以根据实际需求选择合适的参数。

例如，输入电压范围、输出电压、输出功率、谐振频率等参数都可以通过软件进行设置。

2. 工作状态预测：软件能够根据用户选择的参数，预测并显示谐振变换器在不同工作状态下的性能。

用户可以通过这个功能来了解系统的工作情况和稳定性。

3. 拓扑图绘制：软件能够根据用户设定的参数，生成DCDC半桥LLC谐振变换器的拓扑图。

这样，用户可以清楚地了解整个系统的组成和连接方式。

4. 参数计算：根据用户选择的参数和所需的输出，软件可以帮助用户计算出各个元件的参数。

这包括变压器、电感器、电容器等元件的选取和计算。

5. 性能仿真：软件还提供了谐振变换器的性能仿真功能。

用户可以通过这个功能，观察系统在不同参数下的输出特性、效率、波形等，从而优化和改进设计。

软件优势DCDC半桥LLC谐振变换器设计软件具有以下优势：1. 灵活性：该软件提供了多个参数供用户选择，用户可以根据设计需求自由调整参数，以满足不同应用场景和性能要求。

2. 简便性：软件操作简单直观，界面友好，即使对于初学者也容易上手。

用户只需按照指引逐步设置参数和选择功能，即可进行设计和仿真。

3. 准确性：软件内部采用了精确的计算模型和算法，能够根据用户输入的参数计算出准确的元件数值和系统性能。

这样有助于用户在设计阶段减少试错和避免错误。

使用指南以下是使用DCDC半桥LLC谐振变换器设计软件的简要指南：1. 打开软件并创建新项目。

毕业设计(论文)-DC-DC变换器电路设计及仿真

第一章
1.1 研究背景
在人们的生活中，电力已成为与生产生活息息相关的一部分，在各个场合，人们都需要各式各样的电力来为其服务，然而并不是所有的电力都能在一开始就能满足需要，于是就要求有电力变换的过程。在电子设备领域中，通常将整流器称为一次电源，而将DC/DC变换器称为二次电源。一次电源的作用是将单相或三相交流电网变换成安全的直流电源。目前，在电子设备中用的一次电源中，传统的相控式稳压电源己被高频开关电源取代，高频开关电源通过MOSFET或IGBT实现高频工作，开关频率一般控制在50kHz～100kHz范围内，实现高效率和小型化。电子设备中所用的集成电路的种类繁多，其电源电压也各不相同,在电子供电系统中，采用高功率密度的高频DC/DC隔离电源模块,从中间主线电压变换成所需的各种直流电压，可以大大减小损耗、方便维护,且安装和增容非常方便。一般都可直接装在标准控制板上，对二次电源的要求是高功率密度。因为电子设备容量的不断增加，其电源容量也将不断增加。
负载电流平均值I=Ud/R（2-2）
电流断续时，Uo平均值会被抬高，一般不希望出现
斩波电路三种控制方式
a脉冲宽度调制（PWM）或脉冲调宽型——T不变，调节ton，应用最多
b频率调制或调频型——ton不变，改变T
c混合型——ton和T都可调，使占空比改变
图2-1降压斩波电路的原理图及波形
a）电路图b）电流连续时的波形c）电流断续时的波形
1.2 课题意义
(1)DC/DC变换器将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压,这种技术被广泛应用于无轨电车、地铁、列车、电动车的无级变速和控制，同时使上述控制具有加速平稳、快速响应的性能,并同时收到节约电能的效果。用直流斩波器代替变阻器可节约20％～30％的电能。直流斩波器不仅能起到调压的作用(开关电源),同时还能起到有效抑制电网侧谐波电流噪声的作用。

电流模式控制半桥DC／DC变换器建模与设计

一
台１ｋＷ样机进行验证，实验结果证明了理论分析的正确性和可行性。
中图分类号：ＴＭ４６文献标识码：Ａ文章编号：１０００ — １００Ｘ（２０１７）０３ — ００３０ — ０３
关键词：变换器；电流控制；斜坡补偿
芯片实现双闭环控制。
ＤＣ＋
及时而易损坏。为克服该缺点，可将电流信号取自变压器初级。反应速度快。保护信号与正在流过开
压器，对输入电压进行分压。这两个电容组成一个桥臂，用两个开关管组成另一个桥臂。两个开关管交替导通。其中电流采样信号取自变压器初级，电
压采样信号取自输出端．应用ＵＣ３８４６作为控制
电容的电压。使变压器工作周期正负半周伏秒平衡，在中大功率范围应用广泛【。但在一些高温超载运行时．变压器磁芯趋于饱和状态．会产生过大的电流。传统线路电流信号取自整流输出端．系统存在延迟导致过流保护时间延长，开关管关断不
．
ｓｍａｌｌｓｉｇｎａｌｍｏｄｅｌｏｆｐｅａｋｃｕｒｒｅｎｔｃｏｎｔｒｏｌｉｎｈａｌｆ－ｂｉｒｄｇｅｃｏｎｖｅ￣ｅｒｉｓｉｎｔｏｄｒｕｃｅｄ，ａｎｄｓｙｓｔｅｍｔｒａｎｓｆｅｒｆｕｎｃｔｉｏｎｓｏｆｃｏｎｖｅ￣ｅｒａｒｅｄｅｄｕｃｅｄｂａｓｅｄｏｎｉｔ，ｄｅｔａｉｌｅｄｓｔｅｐｓｏｆｔｈｅｓｌｏｐｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｃｉｒｃｕｉｔｄｅｓｉｇｎａｒｅｇｉｖｅｎ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ａｌｋＷｐｒｏｔｏｔｙｐｅｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｂａｓｅｄｏｎＵＣ３８４６ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ，ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｅｘｐｅｉｒｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓａｒｅｇｉｖｅｎ．Ｔｈｅｅｘｐｅ —

DCDC半桥LLC变换器谐振设计优化系统

DCDC半桥LLC变换器谐振设计优化系统DCDC半桥LLC变换器作为一种常见的电力转换器，广泛应用于工业电源、电动汽车充电器和太阳能发电系统等领域。

而谐振电路设计是DCDC半桥LLC变换器中非常重要的一部分，对系统的性能和效率具有重要影响。

因此，本文介绍了一种针对DCDC半桥LLC变换器谐振电路的设计优化系统。

一、DCDC半桥LLC变换器概述DCDC半桥LLC变换器是一种输入电压与输出电压之间存在隔离的DCDC变换器，由半桥电路和LLC谐振电路组成。

半桥电路具有较高的开关频率和效率，而LLC谐振电路能够降低开关损耗和输出滤波要求，提高系统的稳定性。

因此，DCDC半桥LLC变换器在高功率应用中具有广泛的应用前景。

二、谐振电路设计要点1. 谐振电感设计：谐振电感的选择应根据输出功率和开关频率来确定。

较高的开关频率可以选择较小的谐振电感，而较大的输出功率则需要较大的谐振电感。

通过合理选择谐振电感，可以降低开关损耗和滤波要求。

2. 谐振电容设计：谐振电容用于形成谐振回路，降低输出谐波和EMI干扰。

选择合适的谐振电容可以提高系统的性能和稳定性。

通常情况下，谐振电容的取值范围应根据系统的输出功率和开关频率来确定。

3. 耦合电感设计：耦合电感用于实现能量传递和匹配谐振电流。

正确设计耦合电感的参数可以提高系统的效率和转换性能。

合适的耦合电感参数可以通过仿真和实验来确定。

4. 开关管选择：开关管的选择应考虑开关速度、损耗和可靠性等因素。

一般来说，较高频率的DCDC半桥LLC变换器需要选择响应速度较快的开关管。

5. 驱动电路设计：驱动电路用于控制开关管的开关动作。

合理设计驱动电路可以提高系统的响应速度和稳定性。

常见的驱动电路包括光耦隔离和脉冲变形等。

三、设计优化系统介绍为了更好地设计和优化DCDC半桥LLC变换器的谐振电路，本文提出了一种设计优化系统。

该系统基于仿真和实验数据，可以根据输入功率、输出功率和要求的性能指标，自动优化谐振电路的参数。

llc谐振半桥dc-dc变换器的研究

llc谐振半桥dc-dc变换器的研究LLC谐振半桥DC-DC变换器是一种高性能的直流电压变换器。

在电力电子领域中，它被广泛应用于交直流嵌入式系统、智能电网等领域，成为大型工业以及家用电力电子设备的关键部件之一。

LLC谐振半桥DC-DC变换器的工作原理是利用谐振技术来实现高效率和高性能的转换。

该变换器的特点是随着输出电压和电流的变化，其输出电容也随之变化，从而实现与输入电压的匹配。

其工作原理如下：当开关管开启时，变压器一端的电流将开始增加。

直到电流达到磁芯饱和后，电流便会开始下降。

在此过程中，输出电压已经通过谐振电容形成了一个反相信号，而这个信号将保持输出电流的连续性，并且减小磁芯的压力，从而减少了损耗。

LLC谐振半桥DC-DC变换器的优点如下：1. 高效率：利用谐振技术来实现高效率的直流电压变换。

相对于传统的电感电容变换器，其效率可提高10％以上。

2. 高可靠性：LLC谐振半桥DC-DC变换器的高可靠性主要由于其工作原理实现了零电压开关功能。

这不仅可以避免开关管直接受到电压冲击，而且还可以实现高功率密度的设计。

3. 适应性强：LLC谐振半桥DC-DC变换器能够应对多种输入电压，从而保证了其在应用中的灵活性和适应性。

4. 无噪音：LLC谐振半桥DC-DC变换器的无噪音性质可以避免在应用中产生干扰和损坏附加设备。

5. 小尺寸：相对于传统的变压器和反馈电路，在相同功率下，LLC谐振半桥DC-DC变换器尺寸更小，更适用于小型设备中应用。

因此，LLC谐振半桥DC-DC变换器成为了电力电子行业中不可或缺的部分。

在未来，它将不断优化，并广泛应用于各种直流电压变换领域中。

半桥电路抗不平衡能力2

0
W1.V [V]
-100.00 -156.00 9.95m 9.96m 9.97m 9.98m 9.99m 10.00m
46.00 30.00 20.00 10.00 -200.00m 9.95m 9.96m 9.97m 9.98m 9.99m 10.00m
D1.I [A] D2.I [A]

电感电流连续时输出电压：
Q1 、Q2承受的反向电压为输入电源电压；整流二极管承受的反向电压为；电感电流的平均值为负载电流Io，通过输出整流二极管的最大电流为，为电感电流脉动量：流过功率开关管的最大电流：

考虑变压器漏感在实际应用中，变压器总是存在漏感，由于漏感的存在，变换器的工作原理与不考虑漏感时有所不同。图5-27b给出了半桥变换器考虑变压器漏感时的主要波形。 Q1关断，变压器原边电流不能断续，D2由续流，此时，输出整流二极管DR2导通，这时输出整流二极管DR1还在导通。由于两个输出整流二极管同时导通，将变压器原边电压箝位为零，因此就全部加在变压器漏感上，这个电压使变压器原边电流线性下降，在t1时刻ip下降到零，此时D2关断，Vab=0。[Ton，t1]区间的电压方波（图中用阴影表示）是变压器原边电流减小到零所必需的，一般称为复位电压,同样Q2关断时也会出现复位电压。
V in
V in
V in
i1 Q1 C1
R1 R3 R1 R3
i1 ' Q1 C1
R1 R3
Q1
C1
A
B
A
B
A
B
Q2 C2
R2
Q2 C2
R2
Q2
i2 ' C2