全桥移相开关电源原理

合集下载

开关电源半桥和全桥推挽电路工作原理

开关电源半桥和全桥推挽电路工作原理

开关电源半桥和全桥推挽电路工作原理下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。

文档下载后可定制随意修改,请根据实际需要进行相应的调整和使用,谢谢!并且,本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,如想了解不同资料格式和写法,敬请关注! Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!开关电源:半桥与全桥推挽电路的工作原理解析开关电源是现代电子设备中不可或缺的一部分,其核心部分包括多种拓扑结构,其中半桥和全桥推挽电路是常见的两种。

全桥移相开关电源原理

全桥移相开关电源原理

全桥移相开关电源原理一、引言全桥移相开关电源是一种常用的电源转换电路,广泛应用于各类电子设备中。

本文将深入探讨全桥移相开关电源的原理,包括其基本结构和工作原理,并对其优缺点进行分析。

二、全桥移相开关电源的基本结构全桥移相开关电源由四个开关管和一个变压器组成。

其中,变压器是核心部件,用于将输入电压转换为所需的输出电压。

四个开关管用来控制输入电压的导通和断开,实现对输出的调节。

三、全桥移相开关电源的工作原理1.工作原理概述全桥移相开关电源工作原理主要包括以下几个步骤: - 步骤1:输入电压通过变压器经过变压转换,得到所需的输出电压。

- 步骤2:四个开关管按照一定的规律进行开关动作,控制电压的导通和断开。

- 步骤3:通过控制开关管的开关时间,实现输出电压的调节。

2.步骤详解步骤1:输入电压转换输入电压经过变压器的变压转换,得到所需的输出电压。

变压器中的绕组通过磁场耦合,实现电压的传递和转换。

步骤2:开关管控制四个开关管按照一定的规律进行开关动作,实现对输入电压的导通和断开。

具体的开关管控制方式有多种,包括单稳态控制、正弦控制和方波控制等。

步骤3:输出电压调节通过控制开关管的开关时间,可以实现对输出电压的调节。

通常情况下,开关管的开关时间越短,输出电压越小;开关时间越长,输出电压越大。

四、全桥移相开关电源的优缺点1.优点•高效率:全桥移相开关电源具有较高的能量转换效率,能够充分利用输入电能,减少能量的损耗;•输出稳定:通过控制开关管的开关时间,可以实现对输出电压的精确调节,保持输出电压的稳定性;•体积小:全桥移相开关电源采用高频开关技术,可以大大减小变压器的体积,适用于体积要求较小的场合。

2.缺点•噪声干扰:由于开关管的开关动作产生的高频电磁干扰,可能对周围的其他电子设备产生干扰;•复杂控制:全桥移相开关电源的控制较为复杂,需要对开关管进行精确控制,对控制电路的设计和调试要求较高。

五、总结全桥移相开关电源是一种常用的电源转换电路,具有高效率、输出稳定和体积小的优点,但也存在噪声干扰和复杂控制的缺点。

全桥移相控制技术

全桥移相控制技术

全桥移相控制技术全桥移相控制技术是一种常用于直流交流转换器中的控制技术,可以有效地调整输出电压的大小和相位。

它在工业和电力系统中得到广泛应用,具有高效、稳定和可靠的特点。

本文将介绍全桥移相控制技术的原理、应用和优势。

一、全桥移相控制技术的原理全桥移相控制技术是利用电力电子器件的开关特性,通过改变开关的触发角来控制输出电压的大小和相位。

全桥移相控制电路由四个开关管和一个变压器组成,其中两个开关管被称为上桥臂开关管,另外两个开关管被称为下桥臂开关管。

通过控制上桥臂和下桥臂的开关状态,可以实现输出电压的正负极性控制。

在控制电路中,引入一个相位移动的信号,通过控制信号的相位来改变开关管的触发角,从而实现输出电压的相位移动。

全桥移相控制技术广泛应用于交流调压、交流调频、交流电机驱动和无线能量传输等领域。

在交流调压中,通过控制全桥移相控制电路的触发角,可以实现对输出电压的精确调节,满足不同负载要求。

在交流调频中,全桥移相控制技术可以实现对输出频率的调节,用于变频器和无线电调频设备中。

在交流电机驱动方面,全桥移相控制技术可以实现对交流电机的精确控制,提高驱动效率和运行稳定性。

在无线能量传输中,全桥移相控制技术可以实现对电能的高效传输,应用于无线充电和无线供电系统中。

三、全桥移相控制技术的优势全桥移相控制技术具有以下几个优势:1. 高效性:通过控制开关管的触发角,可以实现对输出电压的精确控制,提高系统的转换效率。

2. 稳定性:全桥移相控制技术可以实现对输出电压的稳定调节,使系统在不同负载下都能保持稳定的输出。

3. 灵活性:通过改变控制信号的相位,可以实现对输出电压的相位移动,满足不同应用的需求。

4. 可靠性:全桥移相控制技术采用的是电力电子器件进行控制,具有高可靠性和长寿命的特点。

5. 精确性:全桥移相控制技术可以实现对输出电压和相位的精确控制,满足对电能质量要求较高的应用场景。

四、总结全桥移相控制技术是一种常用于直流交流转换器中的控制技术,通过改变开关管的触发角来控制输出电压的大小和相位。

全桥开关电源工作原理

全桥开关电源工作原理

全桥开关电源工作原理一、开关电源的工作原理1. 抗干扰电路:由于开关电源的原理和结构,各种形式的干扰几乎无所不在,有鉴于此,大多数的开关电源都会加装抗电磁干扰的电路或元件,以降低来自电源自身的噪声,同时也能够减少对外界的电磁干扰。

2. 开关管:开关电源的核心元件就是开关管,它是开关电源最为重要的元件之一。

开关管在电路中主要的作用就是将直流电转化成高频的交流电,也就是将直流电通过开关管进行脉动调制,变成高频的小电压,但是开关管此时还是存在很大的阻抗。

3. 开关变压器:开关变压器是开关电源中非常重要的元件之一,它是开关管主要的负载,也是将电能进行转换的重要元件。

开关变压器是开关电源最为核心的部分,它能够将直流电压或电流转换成高频交流电压或电流。

4. 整流滤波电路:整流滤波电路是开关电源中必不可少的电路之一,它的主要作用就是将交流电变成直流电,同时将直流电中的脉动成分滤除掉。

由于大多数的开关电源都采用的是脉冲调制技术,所以整流滤波电路在整个电源中的位置非常的重要。

5. 保护电路:保护电路也是开关电源中的一个重要的电路,由于开关电源中的开关管等元件比较容易损坏,如果开关电源发生故障,那么就会造成整个电源的损坏,因此需要加装保护电路。

保护电路能够有效的保护开关电源中的元件,防止由于元件损坏造成的电源故障。

二、全桥开关电源的工作原理全桥式开关电源的工作原理是利用四个开关管进行桥式连接,通过控制开关管的通断来调节输出电压的高低。

当输入电压接入全桥式开关电源后,经过滤波器滤除交流成分,再经过整流滤波后得到直流电压。

然后通过控制电路调节四个开关管的通断时间比例,使得输出电压的高低随控制信号的变化而变化。

同时,输出电压经过反馈电路反馈给控制电路,形成闭环控制,使得输出电压的精度更高。

全桥式开关电源在工作中,正反两组交替工作,故称为全桥式。

在工作时,两边的桥臂同时导通或同时截止,此时电流由正极流向负极或由负极流向正极。

移相全桥拓扑原理分析

移相全桥拓扑原理分析

移相全桥拓扑原理分析移相全桥是一种常见的开关电源电路拓扑结构,也是一种常用的变换器结构。

它具有输入电压范围广、输出功率可调、效率高等优点,被广泛应用于电力电子领域。

移相全桥拓扑电路由四个开关、一个输入电源、一个输出负载和一个输出滤波电容组成。

移相全桥的工作原理基于开关器件的导通和断开来实现电源与负载之间的能量传输。

其中,两个开关称为高侧开关(S1和S2),两个开关称为低侧开关(S3和S4)。

S1和S3为一组开关,S2和S4为另一组开关,它们分别通过控制信号来实现导通和断开。

在移相全桥拓扑电路中,通过控制高侧开关和低侧开关的导通和断开时序,可以实现对输出电压和电流的控制。

拓扑电路的工作原理可分为四个阶段,即导通阶段、断开阶段、拓扑状态改变阶段和自由回馈阶段。

在导通阶段,高侧开关S1和低侧开关S4导通,低侧开关S3和高侧开关S2断开。

输出滤波电容开始充电,负载开始获取能量。

在断开阶段,高侧开关S1和低侧开关S4断开,低侧开关S3和高侧开关S2导通。

输出滤波电容继续放电,负载继续释放能量。

在拓扑状态改变阶段,高侧开关和低侧开关同时断开,输出电压振荡,然后高侧开关和低侧开关同时导通,输出电压逐渐恢复稳定。

这一过程使得变换器输出电压保持稳定,同时实现输入电源与负载之间的能量传递。

在自由回馈阶段,高侧开关和低侧开关交替导通和断开,向输出负载提供恒定的电能。

总结来说,移相全桥拓扑电路通过控制开关的导通和断开来实现对输出电压和电流的控制。

通过采用PWM技术,可以实现高效率、高精度的功率转换。

移相全桥拓扑电路被广泛应用于电力电子领域,例如开关电源、变频器、电动汽车充电器等。

移相全桥软开关工作原理解析

移相全桥软开关工作原理解析

ZVZCS移相全桥软开关工作原理(1)主电路拓扑本设计采用zvzcs PWM移相全桥变换器,采用增加辅助电路得方法复位变压器原边电流,实现了超前桥臂得零电压开关(ZVS)与滞后桥臂得零电流开关(ZCS)。

电路拓扑如图3、6所示。

图3、6全桥ZVZCS电路拓扑当、导通时,电源对变压器初级绕组正向充电,将能量提供给负载,同时,输出端钳位电容充电。

当关断时,电源对充电,通过变压器初级绕组放电。

由于得存在,为零电压关断,此时变压器漏感与输岀滤波电感串联,共同提供能虽:,由于得存在使得变压器副边电压下降速度比原边慢,导致电位差并产生感应电动势作用于,加速了得放电,为得零电压开通提供条件。

当放电完全后,整流二极管全部导通续流,在续流期间原边电流已复位,此时关段,开通,由于漏感两边电流不能突变,所以为零电流关断,为零电流开通。

(2)主电路工作过程分析I?】半个周期内将全桥变换器得工作状态分为8种模式。

①模式1、导通,电源对变压器初级绕组正向充电,将能量提供给负载,同时,输出端箝位电容充电。

输岀滤波电感与漏感相比较大,视为恒流源,主电路简化图及等效电路图如图3、7所示。

(a)简化图(b)等效图图3、7模式1主电路简化图及等效电路图由上图可以得到如下方程:(3-3)(3-4)(3-5)由(3-3)式得:(3— 6 )将(3-6 )式代入(3-5)式得:(3-7)将(3-7)式代入(3-4)式得:(3-8)解微分方程:(3-9)其初始条件为:;(3-10)代入方程解得:(3-11)(3-12)(3-13)(其中)②模式2当时,达到最大值,此时〃;二极管关断,输岀侧电流流经、、、、与次级绕组,简化电路如图3、8所示。

此时满足一八③模式3S 1关断,原边电流从S1转移至C1与C 2 ,C1充电,C 2放电,简化电路如图3、9所示。

由于C1得存在,S1就是零电压关断。

变压器原边漏感与输出滤波电感串联,共同提供能量, 变压器原边电压与整流桥输出电压以相同得斜率线性下降,满足:。

移相全桥电路工作原理

移相全桥电路工作原理

移相全桥电路工作原理是电容一通电,电路就给电容充电,一开始瞬间充电的电流为最大值,电压趋于0,随着电容充电量增加,电流渐而变小,电压渐而增加,至电容充电结束时,电容充电电流趋于0,电容端电压为电路的最大值,这样就完成了一个充电周期,如果取电容的端电压作为输出,即可得到一个滞后于电流90度的称移相电压。

移相电路就是驱动波形的相位向前或向后移动它的角度,利用相位的漂移来进行你的设备,达到你的目的。

比如全桥移相电源控制技术,就是利用移相来控制输出电压的高低,利用相位的相角来调节变压的磁通密度。

改变输出电压的高低。

移相全桥dcdc变换器原理

移相全桥dcdc变换器原理

移相全桥dcdc变换器,让电力转换更高效移相全桥dcdc变换器是一种高效的电力转换装置,它能够将直流
电能转换为交流电能,并通过谐振方式实现零电压开关,能够减小开
关损耗和输出滤波器的体积和成本,增强整个系统的可靠性和稳定性。

移相全桥dcdc变换器的原理是将交流信号移相90度,使得开关
管在工作时零电压开关,从而减小了开关损耗,提升了功率转换效率。

在相移间隔较小的情况下,移相全桥变换器能够实现高效稳定的电力
转换,被广泛应用于电力电子转换和节能环保等领域。

同时,移相全
桥变换器具有响应速度快、输出波形优秀、噪声低等优点,成为极具
潜力的发展方向。

在实际应用中,移相全桥dcdc变换器需要注意的是控制策略和拓
扑结构。

良好的控制策略能够有效解决电力转换中的问题,同时决定
了装置的可靠性和稳定性。

基于不同的需求,移相全桥dcdc变换器的
拓扑结构也需要灵活调整和适应。

例如,在电池串联应用中,采用并
联谐振转换器能够有效提升效率,降低输出电压波动。

移相全桥dcdc变换器的发展,将对传统电力装置的转换和发展带
来深刻的影响。

未来,随着科技的不断发展,相信这种高效稳定的电
力转换装置将会在更广泛的领域得到应用,为推动可持续发展和能源
转型做出更多的贡献。

移相全桥工作原理

移相全桥工作原理

移相全桥工作原理
移相全桥是一种常用于交流电源的电路,通过控制开关管的导通和截止来实现对输出电压进行调整和控制的作用。

其工作原理如下:
1. 输入电源
移相全桥的输入电源通常为交流电源,该交流电源经过整流电路转换成直流电源,并经过滤波电路进行滤波,得到稳定的直流电压。

2. 信号发生器
信号发生器用于产生一定频率和幅度的正弦波信号,作为移相全桥的控制信号。

信号发生器通常具有相位和幅度调节功能,可以通过调整相位和幅度来控制移相全桥的输出电压。

3. 控制电路
控制电路由控制芯片和反馈电路组成,控制芯片接收信号发生器产生的控制信号,并根据控制信号来控制开关管的导通和截止。

反馈电路用于监测输出电压,并将输出电压信息反馈给控制芯片,以实现对输出电压的精确调整和稳定控制。

4. 开关管
移相全桥由四个开关管组成,分别为Q1、Q2、Q3、Q4。

当控制芯片接收到信号发生器产生的控制信号时,根据信号的幅度和相位来控制开关管的开启和关闭,从而改变电路的拓扑结构。

不同的拓扑结构会对输出电压产生不同的相位和幅度调整效果。

5. 输出电压
移相全桥的输出电压由控制电路控制,根据不同的控制信号来调整输出电压的幅度和相位。

通过合理的控制,可以实现对输出电压的精确调整和稳定控制,以满足不同的应用需求。

需要注意的是,移相全桥的工作原理还包括电路拓扑结构、开关管的工作方式、控制信号的生成和调整等方面,这些内容对于深入理解移相全桥的工作原理也是非常重要的。

移相全桥的原理与设计简介

移相全桥的原理与设计简介

2.谐振电感:
根据负载条件来选择电感量,理论计算误差较 大。一般情况下,半载时,使滞后桥臂工作于 ZVS,作为谐振电感感量选取的判定条件。需计 算负载突变、输出短路等状态下的磁感应强度, 避免进入饱和状态。这里选用绕线0.1*100*3,磁 芯为EER2834, 9匝,感量8~10uH。测得其磁感 应强度如下:Bmax=L×Ip÷(N×Ae)
五.应用中出现的问题:
• 1.高温下,风扇全速转,其启动冲击电流过大,使供电VCC出现较大 幅值的跌落,最低下跌到9.24V,如下图所示:
而全桥芯片UCC3895的最大关断电压为 9.8V,芯片重启,使输出出现异常。芯片 VCC的启动门限规格如下:
具体参考附件:
六.参考资料
• 1.《直流开关电源的软开关技术》; • 2. UCC3895 ,Datasheet; • 3. E472电源评估报告。
移相全桥的原理与设计简介
目录
• • • • • • 一 移相全桥原理简述 二 控制芯片UCC3895简介 三 器件应力分析 四 磁性器件设计 五 应用中出现的问题 六 参考资料
简要叙述了移相全桥的工作原理、控制芯片 的主要功能,主要在于分析功率器件的应力、磁 性器件设计、应用实例等,力求直观、言之有物, 对移相全桥拓扑及其外围电路有一定的感性认识。 一.移相全桥原理简述: 移相控制零电压开关PWM DC/DC全桥变换器 (Phase-shifted zero-voltage-switching pwm dc/dc full-bridge converter,PS ZVS FB Converter) 利用原边串联谐振电感和功率管的寄生电容来 实现开关管的零电压开关,其电路结构如下:
每个桥臂的两个功率管成180度互补导 通,为避免出现共态导通现象,电路中会 增加适当的死区时间。每个功率管的导通 时间固定,而两个桥臂的导通角相差一个 相位,即移相角,通过调节移相角的大小, 来控制占空比,从而调节输出电压。可参 考如下波形:

移相全桥原理

移相全桥原理

移相全桥原理移相全桥原理是一种电子电路设计中常用的技术,它可以实现信号的移相和相位差的调节。

在许多应用中,移相全桥原理都有着重要的作用,比如在功率变换器、谐振器和通信系统中都可以看到它的身影。

本文将介绍移相全桥原理的基本概念、工作原理和应用场景。

首先,我们来看一下移相全桥原理的基本概念。

移相全桥原理是基于全桥拓扑结构的,它由四个开关管组成,分别是S1、S2、S3和S4。

这四个开关管按照一定的规律进行开关控制,可以实现输入电压的变换和相位的调节。

通过合理地控制开关管的通断,可以实现输入电压的逆变、变压、变频等功能,从而满足不同场合的需求。

移相全桥原理的工作原理主要是通过对开关管的控制来实现信号的移相。

在正常工作状态下,S1和S4是互相导通的,S2和S3也是互相导通的。

这样就形成了一个闭合的回路,电压可以在这个回路中进行变换。

当S1和S4导通时,输入电压的正半周可以通过S1导通,然后经过负载,最后通过S4导通回到电源。

而在同一时间,S2和S3是断开的,不影响电路的工作。

当S2和S3导通时,输入电压的负半周可以通过S3导通,然后经过负载,最后通过S2导通回到电源。

这样,就实现了输入电压的变换和相位的调节。

移相全桥原理在实际应用中有着广泛的用途。

首先,它可以用于功率变换器中,实现对电压、电流和频率的控制。

其次,它可以用于谐振器中,实现对谐振频率的调节。

此外,它还可以用于通信系统中,实现对信号相位的调节。

总之,移相全桥原理在电子电路设计中有着重要的地位,它为各种应用提供了灵活的电压变换和相位调节功能。

总结一下,移相全桥原理是一种基于全桥拓扑结构的电子电路设计技术,它通过对开关管的控制实现信号的移相和相位差的调节。

在功率变换器、谐振器和通信系统中都可以看到它的身影,为这些应用提供了灵活的电压变换和相位调节功能。

希望本文对大家理解移相全桥原理有所帮助。

移相全桥的大电流电源

移相全桥的大电流电源

移相全桥的大电流电源
移相全桥大电流电源是一种高效、高频开关电源拓扑结构,广泛应用于中大功率电能变换领域。

它相较于传统硬开关全桥电源,具有更高的效率、更小的体积和更好的电磁兼容性。

下面针对移相全桥大电流电源进行详细介绍。

1. 工作原理
移相全桥大电流电源采用移相控制策略,通过调整开关管的导通时间,实现零电压开关(ZVS)和零电流开关(ZCS)条件。

这使得开关管在开关过程中,电压和电流应力降低,从而大大减少了开关损耗。

2. 电路结构
移相全桥大电流电源的主电路采用全桥拓扑结构,包括四个开关管(VT1-VT4)、两个储
能电容(C1、C2)以及相应的二极管(VD1-VD4)。

在移相控制策略下,超前臂开关管实
现ZVS,滞后臂开关管实现ZCS。

3. 优势
(1)高效:移相全桥大电流电源的开关损耗较低,可以实现更高的电源效率。

(2)高功率密度:由于开关频率的提高,电源体积相对较小,有利于实现高功率密度。

(3)良好的电磁兼容性:移相全桥电源的尖峰电流和电压较低,有助于减小电磁干扰。

(4)灵活的控制:移相全桥电源可以实现恒压、恒流等多种控制模式,满足不同应用场
景的需求。

4. 应用领域
移相全桥大电流电源适用于中大功率电能变换场合,如激光器、电动汽车充电设备、工业电源等。

其中,激光器前端储能电容的充电电源是一个典型的应用案例,通过移相全桥电源的高效、小型化设计,可以提高激光器的整体性能和稳定性。

总之,移相全桥大电流电源在高效、高频、小型化和电磁兼容性方面具有显著优势,为中大功率电能变换领域提供了可靠、高效的解决方案。

移相全桥软开关工作原理解析

移相全桥软开关工作原理解析

ZVZCS移相全桥软开关工作原理(1) 主电路拓扑本设计采用ZVZCS PWM移相全桥变换器,采用增加辅助电路的方法复位变压器原边电流,实现了超前桥臂的零电压开关(ZVS)和滞后桥臂的零电流开关(ZCS)。

电路拓扑如图3.6所示。

图3.6 全桥ZVZCS电路拓扑当1S、4S导通时,电源对变压器初级绕组正向充电,将能量提供给负载,同时,输出端钳位电容Cc充电。

当关断1S时,电源对1C充电,2C通过变压器初级绕组放电。

由于1C的存在,1S为零电压关断,此时变压器漏感k L和输出滤波电感o L串联,共同提供能量,由于Cc的存在使得变压器副边电压下降速度比原边慢,导致电位差并产生感应电动势作用于k L,加速了2C的放电,为2S的零电压开通提供条件。

当Cc放电完全后,整流二极管全部导通续流,在续流期间原边电流已复位,此时关段4S,开通3S,由于漏感k L两边电流不能突变,所以4S为零电流关断,3S为零电流开通。

(2) 主电路工作过程分析[7]半个周期内将全桥变换器的工作状态分为8种模式。

①模式1S、4S导通,电源对变压器初级绕组正向充电,将能量提供给负载,同时,输出端箝1位电容Cc充电。

输出滤波电感o L与漏感k L相比较大,视为恒流源,主电路简化图及等效电路图如图3.7所示。

图3.7 模式1主电路简化图及等效电路图由上图可以得到如下方程:p Cc os kdI V V V L n n dt=++ (3-3) p c o I nI nI += (3-4)Ccc cdV I C dt=- (3-5) 由(3-3)式得:2p Cckd I dV nL dt dt=- (3-6) 将(3-6)式代入(3-5)式得:22p c c kd I I nC L dt = (3-7)将(3-7)式代入(3-4)式得:222p p c ko d I I n C L nI dt+= (3-8)解微分方程:222p p oc kc kd I I I nC L dt n C L +=(3-9) 其初始条件为:(0)0Cc t V ==;(0)0c t I == (3-10)代入方程解得:()sin s o p o k V V nI t t nI L ωω-=+ (3-11) ()sin p s o c o k I V V nI t I t n nL ωω-=-=-(3-12)()()(1cos )Cc s o V t nV V t ω=-- (3-13)(其中ω=)② 模式2当cos 1t ω=-时,()Cc V t 达到最大值,此时sin 0t ω=,()0c I t =,()p o I t nI =;二极管c D 关断,输出侧电流流经1D 、o L 、o C 、L R 、4D 和次级绕组,简化电路如图3.8所示。

一文看懂移相全桥的原理及设计

一文看懂移相全桥的原理及设计

⼀⽂看懂移相全桥的原理及设计 移相全桥简介 移相全桥(Phase-ShiftingFull-BridgeConverter,简称PSFB),利⽤功率器件的结电容与变压器的漏感作为谐振元件,使全桥电源的4个开关管依次在零电压下导通(ZerovoltageSwitching,简称ZVS),来实现恒频软开关,提升电源的整体效率与EMI性能,当然还可以提⾼电源的功率密度。

上图是移相全桥的拓扑图,各个元件的意义如下: Vin:输⼊的直流电源 T1-T4:4个主开关管,⼀般是MOSFET或IGBT T1,T2称为超前臂开关管,T3,T4称为滞后臂开关管 C1-C4:4个开关管的寄⽣电容或外加谐振电容 D1-D4:4个开关管的寄⽣⼆极管或外加续流⼆极管 VD1,VD2:电源次级⾼频整流⼆极管 TR:移相全桥电源变压器 Lp:变压器原边绕组电感量 Ls1,Ls2:变压器副边电感量 Lr:变压器原边漏感或原边漏感与外加电感的和 Lf:移相全桥电源次级输出续流电感 Cf:移相全桥电源次级输出电容 RL:移相全桥电源次级负载 移相全桥⼯作模态 因为是做理论分析,所以要将⼀些器件的特性理想化,具体如下: 1、假设所有的开关管为理想元件,开通与关断不存在延迟,导通电阻⽆穷⼩;开关管的体⼆极管或者外部的⼆极管也为理想元件,其开通与关断不存在延迟,正向压降为0。

2、所有的电感,电容都为理想元件,不存在寄⽣参数,变压器也为理想变压器,不存在漏感与分布参数的影响,励磁电感⽆穷⼤,励磁电流可以忽略,谐振电感是外加的。

3、超前桥臂与滞后的谐振电容都相等,即C1=C2=Clead,C3=C4=Clag。

次级续流电感通过匝⽐折算到初级的电感量LS`远远⼤于谐振电感的感量Lr即LS=Lr*n2》Lr。

PSFB⼀个周期可以分为12中⼯作模态,其中正负半周期是对应的关系,只不过改变的是电流在桥臂上的流向,下⾯我们⾸先来分析这12个⼯作模态的情况,揭开移相全桥的神秘⾯纱。

移相全桥软开关工作原理解析

移相全桥软开关工作原理解析

ZVZCS移相全桥软开关工作原理(1) 主电路拓扑本设计采用ZVZCS PWM移相全桥变换器,采用增加辅助电路得方法复位变压器原边电流,实现了超前桥臂得零电压开关(ZVS)与滞后桥臂得零电流开关(ZCS)。

电路拓扑如图3、6所示。

图3、6 全桥ZVZCS电路拓扑当、导通时,电源对变压器初级绕组正向充电,将能量提供给负载,同时,输出端钳位电容充电。

当关断时,电源对充电,通过变压器初级绕组放电。

由于得存在,为零电压关断,此时变压器漏感与输出滤波电感串联,共同提供能量,由于得存在使得变压器副边电压下降速度比原边慢,导致电位差并产生感应电动势作用于,加速了得放电,为得零电压开通提供条件。

当放电完全后,整流二极管全部导通续流,在续流期间原边电流已复位,此时关段,开通,由于漏感两边电流不能突变,所以为零电流关断,为零电流开通。

(2)主电路工作过程分析[7]半个周期内将全桥变换器得工作状态分为8种模式。

①模式1、导通,电源对变压器初级绕组正向充电,将能量提供给负载,同时,输出端箝位电容充电。

输出滤波电感与漏感相比较大,视为恒流源,主电路简化图及等效电路图如图3、7所示。

图3、7模式1主电路简化图及等效电路图由上图可以得到如下方程:(3-3)(3-4)(3-5)由(3-3)式得:(3-6)将(3-6)式代入(3-5)式得:(3-7)将(3-7)式代入(3-4)式得:(3-8)解微分方程:(3-9)其初始条件为:; (3-10)代入方程解得:(3-11)(3-12)(3-13)(其中)②模式2当时,达到最大值,此时,,;二极管关断,输出侧电流流经、、、、与次级绕组,简化电路如图3、8所示。

此时满足:,,。

图3、8模式2简化电路图③模式3S1关断,原边电流从S1转移至C1与C2,C1充电,C2放电,简化电路如图3、9所示。

由于C1得存在,S1就是零电压关断。

变压器原边漏感与输出滤波电感串联,共同提供能量,变压器原边电压与整流桥输出电压以相同得斜率线性下降,满足:。

移相全桥电路原理

移相全桥电路原理

移相全桥电路原理移相全桥电路是一种常用的电子电路,它可以实现信号的移相和放大,广泛应用于电子设备和通信系统中。

在本文中,我们将介绍移相全桥电路的原理和工作原理,以及它的应用和特点。

移相全桥电路由四个二极管和四个电容器组成,它可以将输入信号进行移相处理,并且可以实现信号的放大。

移相全桥电路的原理是利用二极管的导通特性和电容器的充放电特性来实现信号的移相和放大。

当输入信号经过移相全桥电路时,首先经过一个二极管,然后经过一个电容器,再经过另一个二极管,最后经过另一个电容器。

在这个过程中,二极管和电容器会对信号进行移相处理和放大,最终输出移相和放大后的信号。

移相全桥电路的工作原理是利用二极管的导通特性和电容器的充放电特性来实现信号的移相和放大。

当输入信号经过二极管时,二极管会将正半周波的信号导通,而将负半周波的信号截止。

当信号经过电容器时,电容器会对信号进行充放电,从而实现信号的移相和放大。

通过这样的过程,移相全桥电路可以实现对输入信号的移相和放大处理。

移相全桥电路具有许多优点,首先,它可以实现对输入信号的移相和放大处理,从而可以满足不同应用场合的需求。

其次,移相全桥电路的结构简单,成本低廉,易于制造和维护。

再次,移相全桥电路的性能稳定,工作可靠,适用于长时间稳定工作的场合。

在实际应用中,移相全桥电路被广泛应用于各种电子设备和通信系统中。

例如,在无线通信系统中,移相全桥电路可以用于信号的移相和放大处理,从而可以提高信号的质量和稳定性。

在音频设备中,移相全桥电路可以用于音频信号的处理和放大,从而可以提高音频设备的性能和音质。

总之,移相全桥电路是一种常用的电子电路,它可以实现信号的移相和放大,广泛应用于各种电子设备和通信系统中。

通过对移相全桥电路的原理和工作原理的了解,我们可以更好地理解它的应用和特点,从而更好地应用它来满足不同应用场合的需求。

全桥移相原理

全桥移相原理

全桥移相原理
全桥移相原理主要涉及电力电子变换技术,特别是在DC/DC变换器中的应用。

全桥移相电路通常由四个开关管(如IGBT)组成,它们按照一定的时间顺序切换导通和截止状态,从而在负载上产生交流电压。

移相控制是通过改变开关管的切换时间来调节输出电压的波形和脉冲宽度,进而达到调节输出电压的目的。

具体来说,移相控制将一个完整的周期分成若干个相位,在每个相位中确定哪些开关管应该导通、哪些应该截止。

通过精确控制每个相位的导通和截止时间,可以实现对输出电压和频率的精确控制。

在全桥移相电路中,四个开关管分为超前桥臂(一般是左半桥)和滞后桥臂(一般是右半桥)。

开关管的导通关断时间恒定,但导通顺序会有相移,从而使共导时间随相移的变化而变化。

这种相移控制可以改变输出电压的脉冲宽度,从而调节输出电压的大小。

此外,全桥移相电路还可以利用变压器的漏感和功率管的寄生电容产生谐振,实现开关器件的零电压开通,以消除开通损耗并提高电路效率。

总的来说,全桥移相原理是一种通过控制开关管的切换时间和相位来调节输出电压的电力电子变换技术。

它在电源控制、电机驱动等领域具有广泛的应用。

全桥移相控制技术

全桥移相控制技术

全桥移相控制技术全桥移相控制技术是一种常用于交流电源和直流电源转换的控制方法。

它通过控制半桥拓扑或全桥拓扑的开关管的通断,实现对输出电压的调节。

全桥移相控制技术具有调节范围广、输出电压稳定等优点,在电力电子领域得到广泛应用。

全桥移相控制技术的工作原理是通过改变开关管的导通时间来改变输出电压的大小。

在全桥拓扑中,有两个开关管通过交替导通来产生输出电压。

通过改变两个开关管的导通时间差,可以改变输出电压的相位。

当两个开关管的导通时间相等时,输出电压的相位为0度;当两个开关管的导通时间差为180度时,输出电压的相位为180度。

通过不断调节导通时间差,可以实现对输出电压的精确控制。

全桥移相控制技术的实现需要一个相位移控制电路,它可以根据输入信号的频率和幅值来计算出开关管的导通时间差。

常见的相位移控制电路有脉冲宽度调制(PWM)控制电路和直接数字频率合成(DDS)控制电路。

脉冲宽度调制控制电路通过比较器和计数器来实现开关管的导通时间控制;直接数字频率合成控制电路则通过数字信号处理器(DSP)来实现导通时间的计算和控制。

这些相位移控制电路可以根据不同的应用需求进行选择和设计。

全桥移相控制技术在电力电子领域有着广泛的应用。

在交流电源和直流电源转换中,全桥移相控制技术可以实现对输出电压的精确控制,提高电源的效率和稳定性。

在交流电力传输中,全桥移相控制技术可以实现对电力的调节和传输,提高电力传输的稳定性和可靠性。

在交流电机驱动中,全桥移相控制技术可以实现对电机转速和转向的控制,提高电机的运行效率和响应速度。

除了在电力电子领域,全桥移相控制技术还可以应用于其他领域。

在光通信中,全桥移相控制技术可以实现对光信号的调制和解调,提高光通信的传输速率和可靠性。

在无线通信中,全桥移相控制技术可以实现对无线信号的调制和解调,提高无线通信的传输距离和抗干扰能力。

在医疗器械中,全桥移相控制技术可以实现对医疗信号的控制和处理,提高医疗器械的精确性和安全性。

移相全桥原理

移相全桥原理

移相全桥原理移相全桥原理移相全桥是一种常用的交流电源变换器,它可以将直流电转换为交流电,并且具有可调节输出电压和频率的特点。

在各种应用中,移相全桥都有着广泛的应用,如逆变器、变频器、谐振电路等。

一、移相全桥的基本结构移相全桥由四个功率开关管组成,它们分别是Q1、Q2、Q3和Q4。

这四个开关管按照特定的方式连接在一起,形成一个完整的桥式电路。

其中,Q1和Q2组成一个半桥,Q3和Q4也组成一个半桥。

在半桥中,两个开关管之间串联一个负载,在正常工作状态下,这个负载通常是一个变压器或者感性元件。

通过控制开关管的导通和截止状态,可以实现对输出电压和频率的调节。

二、移相全桥的工作原理在移相全桥中,四个开关管会不断地切换导通和截止状态,并且按照特定的时间顺序进行切换。

这个时间顺序可以通过控制信号来实现。

当Q1和Q4导通时,负载上存在正向电压;当Q2和Q3导通时,负载上存在反向电压。

通过不断地切换这四个开关管的状态,可以在负载上产生一个交流电压。

为了实现可调节的输出电压和频率,需要对开关管的切换时间进行控制。

具体来说,需要将切换时间分成若干个等分,每个等分称为一个相位。

在每个相位中,需要确定哪些开关管应该导通、哪些开关管应该截止。

为了方便控制,通常将一个完整的周期分成若干个相位。

在每个相位中,可以通过控制信号来确定哪些开关管应该导通、哪些开关管应该截止。

这样就可以实现对输出电压和频率的精确控制。

三、移相全桥的优点1. 可调节输出电压和频率:移相全桥可以根据需要调节输出电压和频率,并且具有较高的精度和稳定性。

2. 高效率:移相全桥采用功率开关管进行控制,在正常工作状态下能够实现高效率的能量转换。

3. 稳定性好:移相全桥具有良好的稳定性和抗干扰能力,在各种工作条件下都能够保持稳定的输出。

4. 适用范围广:移相全桥可以应用于各种交流电源变换器中,如逆变器、变频器、谐振电路等。

四、移相全桥的应用1. 逆变器:逆变器是一种将直流电转换为交流电的装置,常用于太阳能发电系统、风力发电系统等。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

全桥移相开关电源原理
1. 引言
全桥移相开关电源是一种常见的直流稳压电源,广泛应用于各种电子设备中。

它通过利用开关管的开关特性,将输入电压转换为稳定的输出电压,并能够根据负载变化实时调整输出电压。

全桥移相开关电源具有高效率、小体积、高稳定性等优点,在现代电子设备中得到了广泛应用。

本文将详细介绍全桥移相开关电源的基本原理,包括工作原理、主要组成部分和工作过程等内容。

2. 工作原理
全桥移相开关电源由输入端、输出端和控制端三部分组成。

其基本原理是利用开关管的导通和截止特性,通过改变开关管的导通时间比例来调整输出电压。

全桥移相开关电源的工作过程可以分为四个阶段:充电、放电、正常工作和负载变化。

2.1 充电阶段
在充电阶段,输入交流电通过整流器变为直流电,并经过滤波器得到平滑的直流信号。

这个直流信号经过一个脉冲变压器(Pulse Transformer)和一个开关管(Switching Tube)驱动电路,通过改变开关管的导通时间比例来调整输出电压。

2.2 放电阶段
在放电阶段,当开关管导通时,通过脉冲变压器将直流信号转换为高频脉冲信号。

这个高频脉冲信号经过一个输出变压器(Output Transformer),经过整流滤波后得到稳定的输出电压。

2.3 正常工作阶段
在正常工作阶段,全桥移相开关电源会根据负载的变化实时调整输出电压。

当负载增加时,控制端会感知到负载的变化,并通过反馈回路调整开关管的导通时间比例,使得输出电压保持稳定。

2.4 负载变化阶段
在负载发生变化时,全桥移相开关电源会根据负载的特性进行调整。

当负载增加时,控制端会减少开关管的导通时间比例,以提供更大的输出电流。

当负载减少时,则相反地增加导通时间比例。

3. 主要组成部分
全桥移相开关电源主要由以下几个组成部分组成:
3.1 输入端
输入端主要包括输入电源和整流滤波器。

输入电源可以是交流电源或直流电源,通过整流滤波器将输入信号转换为平滑的直流信号,用于后续的工作。

3.2 输出端
输出端主要包括输出变压器、整流滤波器和输出负载。

输出变压器用于将高频脉冲信号转换为稳定的输出电压,并经过整流滤波器得到平滑的直流信号。

输出负载是连接在输出端的设备,接收并利用输出电压。

3.3 控制端
控制端主要包括控制电路和反馈回路。

控制电路根据负载变化实时调整开关管的导通时间比例,以保持输出电压稳定。

反馈回路通过感知输出电压并与设定值进行比较,控制开关管的导通时间比例。

4. 工作过程
全桥移相开关电源的工作过程可以概括为以下几个步骤:
1.输入交流电经过整流器变为直流信号。

2.直流信号经过滤波器得到平滑的直流信号。

3.平滑的直流信号经过脉冲变压器和开关管驱动电路,控制开关管的导通时间
比例。

4.开关管导通时,通过脉冲变压器将直流信号转换为高频脉冲信号。

5.高频脉冲信号经过输出变压器,通过整流滤波得到稳定的输出电压。

6.控制端感知负载的变化,并根据反馈回路调整开关管的导通时间比例,以保
持输出电压稳定。

5. 总结
全桥移相开关电源是一种常见的直流稳压电源,通过利用开关管的导通和截止特性,将输入电压转换为稳定的输出电压。

它具有高效率、小体积、高稳定性等优点,在现代电子设备中得到了广泛应用。

本文详细介绍了全桥移相开关电源的基本原理,包括工作原理、主要组成部分和工作过程。

通过充分理解全桥移相开关电源的原理,可以更好地应用于实际工程中,并进行相关设计和调试工作。

相关文档
最新文档