不对称半桥电路图-1
零电压零电流不对称半桥反激开关变换器研究
第53卷第7期2019年7月电力电子技术Power ElectronicsVol.53,No.7July2019零电压零电流不对称半桥反激开关变换器研究张可银，王彬，杨世航，吴庭金（中国航空工业集团公司雷华电子技术研究所，江苏无锡214063）摘要：介绍了一种不对称半桥反激开关变换器，分析了其工作原理和软开关条件，实现了主开关管的零电压开关（ZVS）和输出二极管的零电流开关（ZCS）,并使主开关管的电压应力不高于输入电压。
该电路应用LM5025A 控制芯片，简化了传统的驱动电路。
实验结果表明，该电路所需器件少，结构简单并实现了ZVZCS,效率高达92%。
关键词：变换器；零电压开关；零电流开关中图分类号:TM46文献标识码：A文章编号:1000-100X（2019）07-0122-03Study on Asymmetrical Half-bridge Flyback Converter With Zero Voltage Switching and Zero Current Switching OperationsZHANG Ke-yin,WANG Bin,YANG Shi-hang,WU Ting-jin(4VIC Leihua Electronic Technology Institute,Wuxi214063,China)Abstract:An asymmetrical half-bridge flyback converter is introduced by discussing its working principle and conditions of soft switching.This converter achieves zero voltage switching(ZVS)operation on power switches and zero current switching(ZCS)operation on output rectifier and the switch voltage stresses are no more than the input voltage. By using control chip LM5025A,the tranditional drive circuit is simplified.The test results show that ZVZCS is achieved and the efficiency is obtained about92%.Keywords:converter；zero voltage switching；zero current switching1引言传统的反激式DC/DC变换器以其结构简单、性价比高而广泛用于中小功率场合。
不对称半桥
L6598脱线控制器用于谐振式变换器介绍：因为更高的效率是可以达到的（高于传统的PWM），减少了高频电磁干扰，（谐振槽路利用了电路的寄生参数）电源转换器市场对谐振拓扑的兴趣近来在增加。
事实上，这种拓扑允许更高的功率/重量比和低的元件功率损耗。
许多电源应用领域如适配器，电视，显示器，通讯机和汽车收音机都可以使用这种技术的转换器。
L6598设计成半桥式电路结构。
本文说明如何使用这种器件。
最后将讨论所涉及的一些设计规则和应用要点。
器件特色描述器件的内部电路图如图1，它是一个集成电路，用于实现脱线电源的控制技术。
用于驱动功率MOS或IGBT。
在半桥拓扑中，它提供的全部特点（如压控震荡器，软起动，运算放大器，及使能端。
）需用最少的电路元件恰当的执行和控制谐振和SMPS。
该器件执行可通过元件与高压相接，它也能工作在从它供电的低压之下。
封装为DIP16和SO-16。
最重要的特性：高电压（直到600V）输入和降低dv/dt（150V/ns）于整个温度范围内。
250mA（源出）/450mA（漏入）的驱动电流能力。
欠压锁定。
精确的电压控制振荡器和软起动频率转移功能。
集成式升压驱动用于电容升压。
器件端子功能pin1 软起动定时电容，器件提供软起动特色，电容Css软起动时间根据关系式T ss=K ss*C ss（tpy*K ss=0.15s/uf）。
在稳定状态，pin1电压是5V，在T ss间隙时间内，电流I ss （为If起动的函数）给电容充电，另外，T ss设置在K ss*C ss，它只取决于C ss值。
见 pin2说明和数据表中定时的描述。
pin2 最大震荡频率设置。
将一个电阻接于这个引脚和地之间，以设置起始频率值，并固定于F min之差。
（F start>F min）在这个pin上的电压固定为V REF=2V。
所以，R fstart调整I fstart=V REF/ R fstart。
R fstart值建议不小于18-20kohm。
不对称半桥变换器的分析与设计_杨黎
1 引言
不对称半 桥采用 固定死 区的 互补 PWM控制 方 式 。利用电路本身的特点 , 开关管的寄生电容和变压 器的漏感 , 在两个开关管的死区时间里 , 发生谐振 , 实 现零电压软开关 。在没有增加额外器件的条件下 , 就 实现了软开关 , 提高了变换器的效率 , 和半桥硬开关相 比 , 成本增加非常小 , 有利于提高其市场竞争力 。
(2)桥臂上下两开关管的驱动脉冲之间要保证适 当的死区时间 。
要使开关管 S1 在电压过零时开通 , 需满足 :
t7 -t5 <δb <t8 -t5
t7
-t5
=
2CVs Io(n1 +n2 )
+
其中 : ω1karcsin[ IoZVnsD((1n-1 +D)n2 )]
(5)
t8 -t5 =(t7 -t5 )+
theefficiencyofpowersupply.Thispaperanalyzestheoperationprincipleoftheasymmetricalhalf-bridgeandtherequirementofrealizingZVSinoperation.Anexampleispresentedtoexplainthedesignprocedurefromcoffeepower.Finally, theexperimentalresultsareprovidedtoverifythepowerzerovoltageswitchingatturnon.
合适的死区时间 , 还要让电路在 D =0.5附近工作 。
一种改进的不对称半桥磁耦合驱动电路
∫ udt = NA ⋅ ∫ dB
(3)
即：S+ = NA ⋅ ∆B+
(4)
式中：S+ 及 ΔB+ 表示为正向导通时间内的伏秒面积以及磁感
应变化量。对于反向导通时间，同理可得：
C2 充电； (7) 栅极电阻 R1：阻尼作用。由于 MOSFET 工作于高频，
G、S 之间绝缘层泄漏很小，输入电容很容易与电路分布电感
Ａ ｂｓｔｒａｃｔ： Ａ ｉｍ ｉｎｇ ａｔ ｔｈｅ ｄｅｍ ｅｒｉｔ ｏｆ ｔｈｅ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｆｌｕｘ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｄｒｉｖｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔ， ａｎ ｉｍ ｐｒｏｖｅｄ ｄｒｉｖｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔ ｗ ａｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｗ ｈｉｃｈ ｈａｄ ｓｏｍ ｅ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ， ｓｕｃｈ ａｓ ｓｉｍ ｐｌｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ， ｌｏｗ ｃｏｓｔ， ｔｈｅ ｄｒｉｖｉｎｇ ｓｏｕｒｃｅ ｉｓｏｌａｔｅｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｍ ａｉｎ ｃｉｒｃｕｉｔ． Ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｕｓｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｍ ａｘｉｍ ｕｍ ｐｏｗ ｅｒ ｐｏｉｎｔ ｔｒａｃｋｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔ ｏｆ ｓｏｌａｒ ｃｅｌｌ ｗ ｈｉｃｈ ｈａｄ ａ ｗ ｉｄｅ ｒａｎｇｅ ｄｕｔｙ ｃｙｃｌｅ． Ｔｈｅ ｃｉｒｃｕｉｔｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｐａｒａｍ ｅｔｅｒ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆｃａｐａｃｉｔｏｒ ｗ ｅｒｅ ｇｉｖｅｎ． Ａ ｔ ｌａｓｔ， ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍ ｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓ ｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆｉｔｓ ｐｒａｃｔｉｃａｂｉｌｉｔｙ． Ｋ ｅｙ ｗ ｏｒｄｓ：ｓｏｌａｒ ｃｅｌｌ；ｄｒｉｖｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔ；ｄｕｔｙ ｃｙｃｌｅ ｃｈａｎｇｉｎｇ；Ｍ Ｏ Ｓ ＦＥ Ｔ
非对称半桥式开关电源的分析与设计
摘要: 非对称半桥电路拓扑采用脉冲宽度调制技术, 具有易实现零电压 开关的优点 , 可广 泛应用于家 用电器, 汽车电
子等领域中。文中首先介 绍了非对称半桥电路的工作原理, 接 着对其进 行了稳 态分析, 重点 给出了 一个非 对称半 桥式开
关电源的设计过 程。考虑 到拓扑结构参数和零电压开关的影 响, 对 电路的 输出电 压进行了 修正。此 外, 谐 振电感 和死区
(
t-
t7 )
( 13)
状态 8( t9 ~ t10时刻 )准恒流阶段: 在 t= t9 时, 开关
管 S1 完全导通, 二极管 D2 关闭, 流过二极管 D1 的电
流 iD 1 = io。在 t= t10时, 开关管 S1 关断, 原边电流 ip = Is1 = im + io# n1近似保持不变。
1. 2 非对称半桥的稳态分析
电路稳态分析是电路参数设计和优化的根据, 为
了简化稳态分析, 做如下假设:
( 1) 所有元器件均为理想元器件;
# 43#
2008年 7月 25日第 25卷第 4期
ts
)
( 8)
U ds2
=
-
IS2 2C
(
t-
ts )
( 9)
状态 6( t6 ~ t7 时刻 )谐振阶段: 在 t = t6 时, U p =
U cb = DU in, 变压器原边电压为 0, 谐振电感 Lk 和寄生
电容 Cs1和 Cs2开始谐振, ip 减小, D1 开始导通。在 t=
t7 时, Up 充电至 U in
# 42#
进一步提高。 本文围绕非对称半桥电路的分析与设计, 综合成
本与性能, 论述了其工作原理过程, 优化了电路参数, 最后通过波形仿真分析, 证实其实际可行性。
零电压开关不对称半桥DCDC变换器.
零电压开关不对称半桥DC/DC变换器零电压开关不对称半桥DC/DC变换器类别：电源技术 0 引言 不对称半桥DC／DC变换器具有软开关工作、器件数量少以及控制简单等优点，因此，在不超过1000W的中小功率变换电路中得到广泛的应用。
但是，在传统的不对称半桥电路拓扑中，只有在变压器漏感和主开关的寄牛电容产生谐振时才能实现零电压开关，因此，为了实现软开关，谐振电感(即变压器漏感)的值必须足够大．而谐振电感与输出整流二极管的寄生电容在换流过程中会发生严重谐振，产生电压冲击，甚至击穿输出二极管，而且大的漏感会导致大的占空比丢失。
  为避免输出二极管误工作和损坏，必须限制由变压器漏感和二极管寄生参数谐振产生的过电压。
通常，在二极管两端加箝位和吸收电路可以限制该过电压，例如，经常使用的方法是在二极管两端加电阻-电容-二极管吸收电路(RCD电路)来抑止过电压。
但该电路最大的缺点是能量几乎全部消耗在电阻上，这将明显降低该变换器的效率。
另外，电压的波动会持续以较低的频率出现，而且很难消除。
 1 箝位二极管的作用 一个很好的解决方案是在变压器Tr的原边加箝位二极管，如图1所示：加箝位二极管的目的是在不改变变换器工作特性的前提下，消除输出整流管换流时与外部电感谐振吋产生的过电压，通过这两个二极管将变压器Tr原边电压箝位在电容C3和C4的端电压Vc1和Vc2。
其过程为：如果开关S1导通占空比为D，则S，的占空比为1-D，当S1导通吋，变压器原边的电压通过二极管Dg1箝位为Vc1，当S2导通时，变压器原边的电压经Dg2箝位为-Vc2，相应地副边的电位也箝位住了，输出整流二极管(Dr1和Dr2)上也不会出现明显的电压冲击。
此时，输入电压源和电容通过箝位二极管吸收输出整流管与外部电感谐振产生的能量，而通过箝位二极管的电流很小，而且它们只在输出整流管换流时才起作用，因此，它们对整个变换器的工作过程影响很小。
20170510-不对称驱动半桥变换器的工作原理
不对称驱动半桥变换器的工作原理普高（杭州）科技开发有限公司 张兴柱 博士不对称半桥变换器的工作原理：1gs V 2gs Vt图1是不对称驱动半桥变换器的原理图，与对称驱动半桥变换器的差别是，隔直电容Cc 与变压器原边串联，开关S1和S2采用互补驱动。
在有源开关S1导通、S2截止时，无源开关D1因正偏而导通，无源开关D2因反偏而截止，此时输入给电容Cc 充电、并经变压器和二极管D1给输出滤波电感储能（或激磁），和向负载提供能量，输入电压与电容Cc 上的电压差也同时给变压器原边的激磁电感激磁；当有源开关S1截止、S2导通时，无源开关D2因正偏导通，无源开关D1因反偏而截止，此时电容Cc 上的电压给变压器原边的激磁电感去磁，并经变压器和D2给输出滤波电感提供部分去磁能量；输出滤波电容主要用来限制输出电压上的开关频率纹波分量，使之远远小于稳态的直流输出电压。
在忽略输出电压、电容Cc 上电压的开关纹波及输出滤波电感电流、原边激磁电感电流的开关纹波后，我们可利用电感电压伏秒平衡定律、电容电流的安秒平衡定律，推得不对称驱动半桥变换器的稳态关系为（推导过程见方框内）：NV D D V go )1(2−=g c图2 稳态电压增益曲线图2是不对称半桥变换器的归一化稳态电压增益曲线（蓝色），它与对称半桥变换器的归一化稳态电压增益曲线（红色）不同，是一种抛物线形状的降压关系。
在占空比等于0.5时，稳态电压增益为最大，当占空比小于0.5时，稳态电压增益随占空比增加而增加；当占空比大于0.5时，稳态电压增益随占空比增加而减小。
考虑到可稳定的闭环工作，其稳态电压增益的范围必须落在正斜率段，也即占空比必须小于0.5。
因为当占空比大于0.5时，只要输出电压一有减小的趋势，负反馈电路就会增加占空比，控制的结果会使输出电压进一步减小，然后再使占空比增加，最后导致输出电压变为零，所以稳态电压增益的负斜率段是无法稳定工作的。
在实际设计中，不对称半桥变换器的最大占空比一般取为0.45~0.48。
不对称半桥变换器研究
摘要随着电力电子技术的迅速发展，PWM型DC/DC变换器的应用也日益广泛，如今，高性能、高效率、小型化和轻量化越来越成为各类PWM型DC/DC变换器追求的目标。
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、高功率密度化发展的关键技术。
虽然，软开关技术能够使功率变换器的小型化，模块化，但是，可能会使电路变得更加复杂，使得中小功率变换器成本增加，往往不利于商业竞争。
本文研究了一种改进型的零电压不对称半桥拓扑，它可以在不增加电路成本的基础上，实现软开关技术。
又可以消除以往不对称半桥电路有谐振尖锋电压的缺点。
在第二章中对不对称电路的工作原理进行分析，给出了占空比与输入电压输出电压以及与偏磁的关系，在对不称半桥的一个开关周期的各个状态的分析，描述了隔直电容，与变压器原边电流的变化规律，各个状态的值，然后得出实现ZVS的实现条件，从容为合理的设置死区时间提供了，理论指导，最后用pspice软件进行了仿真，验证了零电压开关实现的可能性。
本文第三部分采用状态空间平均法建立了不对称半桥功率变换器的小信号平均电路模型在此基础上建立整个变换器的系统模型，对系统的稳定性和动态性能进行了分析，并且设计了补偿器。
最后用matlab仿真验证了整个系统的稳定性。
基于前面的分析，设计了一个由前级PFC和后级不对称半桥组成的两级AC/DC电路，实验说明了开关管的软开关是能够实现的，证明了变换器的效率有一定的提高。
从而验证了电路的可行性。
关键词：不对称半桥软开关DC/DC变换器AbstractWith the development of power electronics technology, Pulse Width Modulation DC-DC converters get more and more application. Nowadays, high performance, high efficiency and light weight are the most important performance figure of all kinds of PWM DC-DC converters. In order to increase the power density and output efficiency, the soft switching techniques is the key. However it makes the circuit complex, which means the increase of cost, and affects the competitiveness of commercial product.This thesis presents an improved asymmetric zero-voltage half-bridge topology. It can realize soft-switch technology without increase the cost of converter. The improved Asymmetrical Half-Bridge can also remove the resonant peak voltage. The topology of asymmetrical half bridge is introduced in Chapter 2, including the principle of the circuit,the relationship between the duty cycle ,input voltage and output voltage ,and the deflection of magnetism. The voltage of block capacitor and the current of the original turns of transformer of each state have been discussed, then deduce the condition of Zero voltage switch(ZVS),which give the theory guidance for setting the reasonable dead time. Finally, the possibility of zero voltage switching is proved by the simulation of pspice software. In part 3. ,a small average circuit half bridge converter power stage is established by method of state space averaging. In term of the method referred, a system model of total converter is founded. The characteristic of stabilization and dynamic is analysed and the compensator is designed basing on it. At last,the simulation performed by Matlab software confirm the stabilization of system. Based on the analysis above, a two-class AC/DC converter ,consist of power factor circuit and asymmetrical half bridge circuit is designed to prove that the asymmetrical half bridge can achieved zero voltage switching .In conclusion, the correctness and feasibility of the new converter are proved by theory analysis, simulation research and experimental validation.Keywords: Asymmetrical half bridge soft switching DC/DCconverter目录摘要 (I)ABSTRACT....................................................................................................... I I 1 绪论 . (1)1.1引言 (1)1.2不对称半桥变换器简述 (4)1.3本文所做的工作 (7)2 工作原理 (8)2.1不对称半桥主电路构成 (8)2.2稳态分析 (9)2.3开关过程 (12)2.4谐振问题及改进 (16)2.5ZVS开关条件分析 (30)3 建模与仿真 (33)3.1概述 (33)3.2主电路模型和开环分析 (35)3.3反馈补偿和闭环分析 (40)3.4补偿器件设计 (42)3.5主电路仿真 (44)4 实验设计与波形 (47)4.1主电路设计 (47)4.2控制电路与驱动电路的设计 (51)4.3实验结果 (54)4.4实验结论 (57)5 全文总结 (58)致谢 (59)参考文献 (60)附录攻读硕士学位期间发表的论文 (65)1 绪论1.1 引言DC/DC变换器就是将输入的直流电压，经过高频斩波或高频逆变后，通过整流和滤波环节，转换成所需要幅值的直流电压。
软开关半桥实现
4、变压器偏磁问题及解决办法
• 对于对称半桥，在稳态工作时，变压器是双向 对称磁化的，励磁电流没有直流分量。
• 对于不对称半桥，励磁电流有直流分量，它与 两个开关占空比的不对称度和输出电流有关。
• 下面采用两种方法解决这个问题。 • （1）采用不对称绕组 • 两个次级绕组相对于初级绕组变比不同，假设
• 当t=t6时，D3、D4同时导通，Lr、C1、C2、Cb发 生谐振，直到C1放电至0V，此时，D1导通，为 S1零电压开通创造条件。
• 状态方程：
可以得到： 当t=t7时刻，VA(t7)=Vin， 可以求得这段时间为：
要实现开关S1的软开关，则VA＞Vin， 即：
等效电路图如下图：
（7）t7-t9 电感放电模式
死区时间要求
• 使S2在零电压下开通，S2的开通信号应在t2-t3之 间，所以
使S1在零电压下开通，S1的开通信号应在t7-t8之 间，所以
输出整流二极管电压应力不对称
• 通过对电路的稳态分析可知，输出二极管关断 时承受的反压为：
由此可见，由于占空比的不同，它们承受的 反压不同，这是这种变换器的一个缺点。
同理在上桥臂实现软开通时，要求：
I
p
>
V（ in 1-D） Zn
•
• 由于负载条件不能人为设置，为了实现 软开关，通常采用的办法是原边除了利用变 压器的漏感外还附加一个辅助电感。现在假 设附加电感远大于变压器漏感，考虑副边二 极管的寄生电容，该电容和原边的附加电感 会发生谐振。
• 图 二中极管C3的，寄C4生为电输容出， 在上面所述的状态 四开始时起，原边 电流沿着图示方向 增大，当增大到副 边折算电流时， 二 极 逐管渐承D3受将反关压断，，由并 于 在寄，生副电 边容 的电C3压的从存 零开始上升，原边 的折算电压也从零 开始上升，原边电 流继续增大，并超 过副边折算电流。
不对称半桥的研究
不对称半桥变换器的研究陈丹江，张仲超(浙江大学，浙江杭州310027）摘要：介绍了一种利用互补的PWM控制的不对称半桥DC/DC变换器。
分析了电路的稳态过程和开关的ZVS过程，同时对开关达到ZVS的条件进行了分析。
实验结果表明了这种电路对提高效率的有效性。
为了进一步改进电路，针对电路输出二极管的电压应力的不平衡，提出了一种副边绕组不相等的拓扑，并进行了分析。
关键词：不对称半桥；零电压开关；效率1 引言近年来，软开关技术得到了广泛的发展和应用，提出了不少高效率的电路拓扑，其中不对称半桥是一个比较典型的电路。
不对称半桥是一种适用于中低功率的DC/DC零电压开关（ZVS）变换器电路。
该电路采用固定死区的互补PWM控制方式，不需要外加元件，充分利用电路本身的分布特性，通过变压器漏感和开关寄生电容的谐振，实现零电压开关。
这种电路保持了PWM开关模式的低开关导通损耗，而且消除了开关的导通损耗，因此，可以得到很高的效率。
2 主电路的工作原理分析2.1 电路的稳态分析不对称半桥的主电路如图1所示。
图1中包括两个互补控制的功率MOSFET，其中S1的占空比为D，S2的占空比为（1－D），D S1和D S2是开关的体二极管，C S1和C S2分别是开关的结电容。
隔直电容C b，作为开关S2开通时的电源。
包括漏感L k，励磁电感L m的中心抽头的变压器，原边匝数为N p，副边匝数分别为N s1和N s2。
半桥全波整流二级管D1和D2。
输出滤波电感L，电容C f和负载R L。
图1 不对称半桥主电路图电路的稳态工作原理为：1）当S1导通时，变压器原边承受正向电压，副边N S1工作，二极管D1导通，开关S2，二极管D2截止；2）当S2导通时，隔直电容C b加在变压器的原边，副边N S2工作，开关S1，二极管D1截止。
理想的工作波形见图2。
其中n1=N p/N S1，n2=N p/N S2，且n1=n2=n。
通过对电路的稳态分析，可以得到以下的一些公式。
不对称半桥变压器直流偏磁的产生原因及如何解决
不对称半桥变压器直流偏磁的产生原因及如何解决引言不对称半桥具有结构简单，控制方便和无需辅助器件就可以实现软开关等优点，所以在中小功率的应用场合很有优势。
但是这种不对称的控制方法却导致变换器中的隔离变压器励磁电流具有直流分量。
这就要求变压器必须有足够能力承受直流偏磁，通常对于铁氧体磁芯要开一定的气隙以防止饱和。
但是变压器开气隙，会令变压器的励磁电感减小，从而增加励磁电流和损耗。
本文详细分析了不对称半桥变压器直流偏磁的产生机理，并且探讨了两种解决偏磁问题的方法。
1 不对称半桥结构分析传统的半桥采用两路相位相差180°，脉冲宽度相同的驱动信号分别驱动上下两个开关管。
不对称半桥并没有改变传统半桥的主电路结构，而是采用两路互补的驱动信号分别驱动开关管。
当一个开关的占空比为D ，则另外一个开关管占空比为1 - D（忽略死区时间）。
这样利用变压器的漏感或者串联谐振电感可以实现两个开关管的零电压开通。
图1为不对称半桥的主电路结构。
Lr 为谐振电感，Lm为变压器原边励磁电感，Lf 为输出滤波电感，T为理想变压器。
在电流连续模式下，输入输出电压关系为：这里n = ns / np 为次级绕组和初级绕组的比值，如果次级采用平衡绕组，则两个次级绕组和初级绕组的比值为n1 = n2 = n。
从式（1）中可知，当占空比D = 0. 5的时候，Uo 最大。
所以通常把D 限制在《0. 5或者》0. 5。
2 变压器直流偏磁机理分析对于对称半桥，在稳态工作条件下，变压器是双向对称磁化的。
也就是，励磁电流没有直流分量。
所以，对称半桥的变压器无需开气隙。
但是，不对称控制下的半桥变压器的励磁电流具有直流分量，而且与两个开关管占空比的不对称度和输出电流有关。
一款高频输出不对称半桥逆变器电路
一款高频输出不对称半桥逆变器电路
引言
近年来提出了一种新的高频输配电系统HFPDS(High frequency power distribution system)，与传统的直流配电系统不同的是，HFPDS 采用高频交流配电系统。
它具有以下优点：(1)系统简单；(2)效率高；(3)可靠性高；(4)成本低。
由于输出频率比较高，无法采用SPWM 等控制方法，所以目前的高频输出逆
变器多为方波或准方波输出，然后通过谐振滤波网络得到高频正弦波。
本文分
析了变换器的工作原理，软开关实现条件和谐振滤波电路的设计。
图1 高频输出不对称半桥逆变器
图2 不对称半桥逆变器的关键波形
图1 为高频输出不对称半桥逆变器拓扑，由不对称半桥变换器、四阶谐振滤
波网络和高频变压器构成。
图2 为高频输出不对称半桥逆变器的关键波形。
不
对称半桥逆变器在一个开关周期中可以分成6 个不同的工作时段。
当不对称半
桥逆变器带阻性负载时，谐振滤波器设计为感性，使输出电压超前串联谐振支
路的电流，实现所有开关管软开关。
为了分析方便，在不影响分析结果的前提下，做如下假设：①所有开关管、电感、电容、变压器均为理想器件；②谐振
滤波器滤波能力足够，输出电压的频率与开关管频率相同。
各开关状态的工作
情况描述如下：
(1)工作模态1[t0---t1]
t0 时刻，开关管Q2 关断。
因为负电流is 的存在，C1 放电，C2 充电，一旦C1 端的电压为零时，负谐振电流is 使得D1 导通。
在死区时间内必须有足够的能量将C1 中能量抽走。
(2)工作模态2[t1---t2]。