全桥电路基础的拓扑结构

全桥电路基础的拓扑结构

这里整理一下移相全桥电路的基础，基础的拓扑结构为：

其控制方法在《脉宽调制DC/DC全桥变换器的软开关技术》划分为9类，不过可综合成下面四种组态：

1.两臂固定导通时间

Ton=D×Ts/2；

2.Q1&Q3向前导通

Ton=（D×T s/2+Tadd）～Ts/2，可调节；

【可细分为Ton=Ts/2和T on

3.Q2&Q4向后导通

Ton=（D×T s/2+Tadd）～Ts/2，可调节；

【可细分为Ton=Ts/2和T on

4.Q2&Q4向后导通并且Q1&Q3向前导通；

Ton=（D×T s/2+Tadd）～Ts/2，可调节；

【可细分为Ton1

Ton1=Ts/2&和Ton2

Ton1

Ton1=Ts/2&和Ton2=Ts/2】定义工作状态：

1. +1状态:

Q1, Q4同时导通，或d1,d4同时导通。a, b两点间电压Vab = + Vin。

2. -1状态:

Q3,Q2同时导通，或d3, d2同时导通。a, b两点间电压Vab = - Vin。

3. 0状态:

（Q1,Q4）&(d1,d4)不同时导通，并且（Q3,Q2）&（d3, d2）不同时导通。a, b两点间电压Vab = 0。

三种切换方式

1. +1 => -1 ^ -1 => +1

分析过程：

初始时刻：Q1、Q4导通，向副边传输能量。

下一时刻，Q1、Q4同时关断。因为有C1，C4，Q1，Q4电压缓升，是零电压关断。

在变压器原边漏感Lt的影响下，原边电流方向不变，该电流给C1，C4充电，C2，C3放电。

C1，C4充电至vin，C2，C3放电至0后，二极管D2，D3导通（Vab = -Vin）。以上是暂态过程，实际持续的时间很短，但是由于存在一段时间（Doff）,因此此时随着Ip的下降至零，开关管及其反并二极管都在关断状态，电容和漏感发生谐振，导致C2，C3在Q2，Q3开通的时候电压并不为零，因此电容的能量完全消耗在开关管上，这样无法实现软开关。因此+1=>-1时是无法实现软开关的。

2.+1 => 0 ^ -1 => 0

超前臂为Q1和Q3，Q1关断时C1电压为0，因此实现了零电压关断。

Q1关闭以后，由于副边电流不变，Ip也不变，导致C1成线性电压充电，C3线性电压放电。C3电压放完后，D3导通，由此Q3可顺利实现零电压开通。Q3开通后，Vab=0，这就是所谓的+1=>0的过程。

零状态存在两种模式：

1.Ip为很恒定电流（恒流模式）

2.Ip为零（复位模式）

3.0 => +1^ 0 => -1

漏感中仍存在电流

Q4关断时，电流从Q4网络充至C2和C4，C2的压降下降，C4的压降增加。当C2电压为零时，D2开通，Q2了顺利实现零电压开通。这种方式成为0=>+1的过程。

但是漏感过小导致了C4的电压并不能一定增加到Vin，因此可能需要增加辅助网络。

漏感已无电流

Q4零电流关断，Q2也是零电流开通。

以上所有的分析还需要仿真模型进行进一步的支持，明天进行暂态分析的仿真验证。