非对称半桥资料

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一种改进型不对称半桥DC／DC变换器的研究

Ｉ１
¨
ｌ
Ｌ＝Ｄ＋Ｏ）（，ｒ￣－
所以：Ｕ＝Ｕ／ｏＤｉｎ。
ｉｌｏｍ（）＇ｓ＝ｃ（１１）
上式中为变压器的励磁电感，并且Ｌ＞ｍ＞。因此与模态１相比，变压器原边此时的电流上升率平缓很多，电流波形在ｔ．时刻形成一个转折ｌ＝点。此模态中，原边功率＿，么，，在此期间，Ｕ过时，流过ｓ的电流ｉ向副边传送该模态结束时流２Ｕｉ．ｉ设．管。－那．ｅ一＝谐感
ｍｅｈｄｐｏｌｍｉｌｔｄｅｉｐｐｒＣｏａｅｉｈａｉｏａａ－ｒｇｉｕｔｔｅｍｏｉｅｏｖｒｒｉｕｔｎｒａｅｙａｘｌｒｔｏｒｂｅｉｍａｎｙｓｕｉｄｉｔｓａｅ．ｍｐｒｄｗｔｔｅｔｄｔｎｌｌｂｄｅｃｒｉｈｄｆｄｃｎｅｔｒｉｉｃｅｓｄｂｕｉａｙｓｎｈｈｒｉｈｆｉｃ，ｉｅｃｃｉ
（２）
模态９ｔ】９一．：在ｔｏ时刻ｓ，，原边电流给ｃ、ｃ充电，给ｃ放电。关断，。
由于副边处于两个二极管都导通的续流状态，此时给电容充放电完全依靠谐振电感（包括变压器漏感）所存储的能量。设时刻原边电流为Ｉ，则在这段时间里，原边电流ｉ｜和电容ｃ、ｃ。的电压为：
＝一
（）３
击＝一 △ ｆＩｐ
— —
（４）
（５）
当该模态结束时，Ｕ＝，则该模态持续的时间：ｍＯ
Ｃ △ｌ２ｆ：ｆ一‘：— ＝Ｕ当电容ｃ电压降为零时，Ｓ［ｏ。Ｉ的体二极管将导通，此后若开通ｓ，．ｓ将是ｚｓＶ开通。至此，一个完整的工作周期结束，然后工作模态将回到模态１。

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。

对称半桥与非对称llc谐振电容容量

文章标题：深度解析对称半桥与非对称LLC谐振电容容量一、引言在现代电子技术领域，对称半桥和非对称LLC谐振电容都是广泛应用的电路元件。

它们在电源领域具有重要作用，其容量大小直接关系到电源的效率和稳定性。

本文将深入探讨对称半桥和非对称LLC谐振电容容量的知识，帮助读者更好地了解和应用这两种场效应器件。

二、对称半桥与非对称LLC谐振电容容量的基本概念1.对称半桥对称半桥是一种常用的电源拓扑结构，其主要由两个场效应器件、两个二极管和变压器构成。

在对称半桥中，电容的容量大小将直接影响电源的脉冲宽度调制和输出电压波形。

2.非对称LLC谐振电容非对称LLC谐振电容是一种新型的谐振电路拓扑结构，其具有高效、高性能和高密度的特点。

与对称半桥相比，非对称LLC谐振电容容量的设计更加复杂，但其在高频环境下表现更为出色。

三、对称半桥与非对称LLC谐振电容容量的深入理解1. 对称半桥容量大小的影响因素在对称半桥中，电容容量的大小将直接影响其输出电压波形和效率。

较大的电容容量可以减小电源的输出脉冲宽度，从而提高电源的稳定性和精度。

而较小的电容容量则有利于缩小电源体积，降低成本。

2. 非对称LLC谐振电容容量的选择原则与对称半桥相比，非对称LLC谐振电容对容量的要求更为严格。

其容量大小需要满足电源的谐振频率和负载的变化，以保证电源能够在不同工况下均能稳定、高效地工作。

非对称LLC谐振电容的选择原则更加注重于稳定性与动态响应的平衡。

四、对称半桥与非对称LLC谐振电容容量的个人理解与观点个人认为，在实际的电源设计中，对称半桥和非对称LLC谐振电容的选择并无绝对的优劣之分。

而是需要根据具体的应用场景和性能需求，合理选择合适的容量大小。

而对称半桥在稳定性和成本方面具有优势，而非对称LLC谐振电容则更适用于对高密度和动态响应有要求的场景。

五、总结与回顾本文深入探讨了对称半桥与非对称LLC谐振电容容量的知识，希望通过本文的阐述，读者能够更深入地了解和应用这两种场效应器件。

非对称llc半桥开关电源上下管vds波形

非对称LLC半桥开关电源上下管VDS波形一、概述在非对称LLC半桥开关电源中，上下管VDS波形是一个至关重要的参数。

VDS波形直接反映了开关管在工作过程中的电压变化情况，对于电源的稳定性和效率有着重要的影响。

本文将对非对称LLC半桥开关电源上下管VDS波形进行深入探讨，以帮助读者更好地理解和应用这一主题。

二、非对称LLC半桥开关电源1. 非对称LLC半桥开关电源的工作原理非对称LLC半桥开关电源是一种高效、稳定的电源结构，通常应用于工业和通信等领域。

其工作原理是利用开关管开关周期性地将输入电压转换成高频脉冲信号，经过变压器和整流电路后输出稳定的直流电压。

2. 非对称LLC半桥开关电源的特点与传统的开关电源相比，非对称LLC半桥开关电源具有更高的效率和更好的稳定性。

其采用LLC谐振电路，能够减小开关损耗、输出电压波动和电磁干扰，从而提高整个电源系统的性能。

三、上下管VDS波形的重要性1. VDS波形的含义上下管VDS波形指的是开关管的漏极-源极电压波形。

通过观察VDS波形，可以判断开关管的工作状态、损耗情况和电压稳定性。

2. VDS波形对电源的影响优秀的VDS波形能够降低开关管的损耗、提高电源的效率，并且保证输出电压的稳定性。

对于非对称LLC半桥开关电源来说，优化VDS 波形是提高电源整体性能的关键之一。

四、优化上下管VDS波形的方法1. 优化开关管的驱动方式通过改进开关管的驱动方式，可以减小开关过渡过程中的电压变化，从而改善VDS波形。

2. 优化电路结构合理设计电源的电路结构，例如加入磁性元件和滤波电容等，能够降低电压的峰-峰值，减小VDS波形的波动幅度。

3. 选用高性能的开关管选择具有低导通电阻和低开关损耗的高性能开关管，能够改善VDS 波形并提高电源的效率。

五、我的观点和理解非对称LLC半桥开关电源上下管VDS波形的优化是提高电源性能的关键之一。

通过合理的设计和优化手段，可以改善VDS波形，减小开关损耗，提高电源的效率和稳定性。

不对称半桥反激变换器的设计

不对称半桥反激变换器的设计作者：廖鸿飞梁奇峰熊宇来源：《现代电子技术》2015年第14期摘要：为了提高充电器效率和简化电路结构，采用不对称半桥反激式变换器作为锂电池充电器的主电路，详细分析不对称半桥反激变换器的工作原理和软开关条件，给出主电路参数之间的关系式，并利用关系式设计150 W样机进行实验验证；实验结果表明，所有功率器件均实现了软开关。

采用不对称半桥反激变换器设计的锂电池充电器具有结构简单，效率高，电磁干扰小的优点。

关键词：不对称半桥；反激变换器； ZVS；软开关条件中图分类号： TN720⁃34 文献标识码： A 文章编号： 1004⁃373X（2015）14⁃0149⁃030 引言传统的反激变换器由于结构简单，成本低等特点在充电器设计中得到了广泛应用，然而由于反激变换器的开关元件工作在硬开关状态，效率低，EMI干扰大[1]，因此不适合于大功率场合的应用。

不对称半桥变换器是一种新型的软开关变换器，效率高，EMI干扰小，但是结构较为复杂，并且变压器容易出现偏磁而导致损坏。

不对称半桥反激变换器结合了反激变换器及不对称半桥的优点，利用变压器的漏感与隔值电容的谐振，使得原边开关管实现了ZVS，副边二极管工作于ZCS状态，因此开关损耗和EMI干扰得到了大幅度的减小，并且由于变压器工作于反激状态，克服了不对称半桥变换器偏磁的缺点，使得不对称半桥反激变换器受到了学者的关注。

本文对不对称半桥反激的工作原理及参数设计进行了详细分析，并设计了150 W的实验样机，对不对称半桥反激变换器的参数设计及性能进行了验证。

1 不对称反激半桥变换器的工作原理分析1.1 变换器工作模态分析不对称半桥反激变换器的结构图[2]如图1所示，该图中Vin为直流输入电压；开关管 Q1和 Q2为变换器中半桥结构的2个开关管，Q1，Q2为互补驱动，DS1和 DS2分别为开关管 Q1和 Q2的体二极管；CS1和 CS2为开关管Q1和 Q2的寄生电容；Cr为隔直电容；Lm为励磁电感，Lr为变压器漏感，变压器的变比为n；输出端D为副边整流二极管，C为输出滤波电容，R为负载。

意法半导体电机控制参考指南说明书

电机控制3 意法半导体电机控制生态系统4 PMSM & BLDC电机8 3相感应电机（ACIM）12 步进电机14 直流有刷电机16 通用电机18 开关磁阻电机19 微控制器25 STM32电机控制生态系统29 电机驱动器IC39 电源模块44 功率MOSFET46 IGBT47 600-650 V IGBT系列48 1200 V IGBT系列49 二极管 & 整流器50 晶闸管、双向可控硅和交流开关 52 MOSFET和IGBT栅极驱动器56 碳化硅和氮化镓栅极驱动器58 信号调理ST对电机控制的承诺推进了环保革命。

在环保革命理念的指引下，电机控制正向着更高效电机和驱动器的方向快速发展。

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尽管结构不同，但所有三相永磁电机（BLDC、PMSM或PMAC）都是由脉冲宽度调制（PWM）的三相桥（三个半桥）驱动，以便采用频率幅度可变的电压和电流为电机供电。

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磁集成技术在不对称半桥倍流整流变换器中的应用

磁集成技术在不对称半桥倍流整流变换器中的应用1 引言随着通信设备、计算机时钟频率的不断提高，对低压/大电流输出的电源要求越来越高。

要提高功率密度，就必须减小体积，降低损耗。

人们通常采用提高频率的方法来获得小型化，但受到磁件特性的限制，高频化的方法有一定的局限性：一方面，频率的提高会受到整机效率的限制；另一方面，频率的提高会带来磁芯损耗的迅速加大，为了减小磁芯损耗，磁芯高频工作时一般要降额使用，磁芯利用率降低，限制了磁件体积的减小。

为进一步减小磁件的体积和损耗，同时保证变换器性能良好，人们研究了磁集成技术的应用。

磁集成技术就是将变换器的两个或多个分立磁件绕制在一副磁芯上，从结构上集中在一起。

采用磁集成技术可以减小磁件的体积、重量和损耗，减小电流纹波，改善滤波效果，对提高电源的性能及功率密度有重要意义。

2 电路结构及磁件结构在研究电路拓扑时，不仅要从电路拓扑方面考虑问题，还要注意将电路拓扑方案与磁件的可能集成方案综合在一起研究，达到电路结构与磁件结构的最佳组合。

2.1 电路结构图1 不对称半桥倍流整流变换器电路不对称半桥( Asymmetrical Half Bridge , Asym . HB )倍流整流( Current Doubler Rectifier , CDR )变换器电路如图1所示。

选择这种电路结构是因为它简单、高效，并且CDR 对减小变压器的二次绕组的损耗有利。

图1电路中有三个分立磁件（Discrete Magnetics , DM），变压器T，电感LO1 和LO2 ，本文主要就是应用磁集成技术将这三个磁件集成在一起，从而减小磁件损耗、体积。

DM 集成后的磁件被称为集成磁件（Integrated Magnetics , IM ）。

2.2 磁件结构用源转移等效变换法，给出了IM的变换过程如下：（a）DM－CDR 电路2006.04.07Powermy Collection（b）C.Peng 提出的IM－CDR电路（c）拆分（b）中IM的绕组得到的IM(d)合并（c）中IM的绕组得到Wei Chen提出的IM（e）拆分（d）中IM的绕组得到的IM（f）改变（e）中IM的绕组连接方式得到改进型IM图2 不对称半桥倍流整流电路中IM的变换过程图2（a）为从图1中简化的DM－CDR 电路。

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。

三相LLC谐振变换器研究

三相LLC谐振变换器研究曹红喜;刘亚;王勇【摘要】由于实际制作工艺使得元器件参数不完全一致,并联LLC谐振变换器仅是简单将各相变换器并联,会使得各相电流不均衡。

通过使用变压器一次侧绕组星形连接和二次侧绕组星形连接,实现三相LLC谐振变换器各相电流自动平衡。

变换器拓扑结构简单,保持了单相LLC谐振变换器能实现零电压导通的特性,且交错并联的结构也能减小电流纹波,克服了LLC谐振变换器对谐振器件参数十分敏感而引发电流不平衡的缺点,适用于低压大功率的应用场合。

最后,通过1台7.5 kW的实物样机,对谐振变换器的自动均流能力进行验证。

【期刊名称】《电器与能效管理技术》【年(卷),期】2019(000)008【总页数】7页(P53-59)【关键词】LLC谐振变换器;交错并联;自动均流;电流纹波【作者】曹红喜;刘亚;王勇【作者单位】[1]中能电气股份有限公司,福建福州350026;[2]上海交通大学电气工程系,上海200240;[2]上海交通大学电气工程系,上海200240;【正文语种】中文【中图分类】TM460 引言谐振技术是常用的软开关技术。

其利用电压或者电流能周期性地自然经过零点的特性,在零点处实现开关管的导通或关断,从而实现软开关,且降低开关损耗,因此谐振变换器的转换效率相对单纯采用硬开关技术的电源来说更高[1-2]。

LLC谐振变换器能够在宽负载范围内实现一次侧开关管的零电压导通和二次侧整流二极管的零电流关断,具有转换效率高、功率密度大的优点,因此被广泛应用于电动汽车充电等领域[3]。

随着变换器功率的提高,单相LLC谐振变换器已经不能满足功率需求,因此在大功率的应用场合,一般采用多相并联的方式扩大功率。

多相并联不仅可以减小无源器件的体积,而且能够减小电流纹波、减小输出滤波电容的体积。

但实际中,元器件的制作差别会使得元器件参数不完全一致,而LLC谐振变换器对谐振器件参数十分敏感,就会造成各相电流不平衡,使得输出电流纹波增大,变换器失去交错并联的优势。

高频输出不对称半桥逆变器

高频输出不对称半桥逆变器1 引言近年来提出了一种新的高频输配电系统HFPDS[1-3]（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。

文献[1]和[2]中提出全桥变换器加四阶谐振滤波网络的结构。

其优点是能实现所有开关管ZVS，结构简单，效率高，适合大功率场合。

本文结合实际课题，采用了不对称半桥逆变器和谐振式滤波网络，不仅可获得较好的输出波形，同时能够在典型负载为阻性时，从空载到满载范围内实现零电压开关。

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。

2 工作原理图1 高频输出不对称半桥逆变器图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]在t1时刻开通Q1，则开关管Q1为零电压开通。

此时D1和Q1同时导通。

（3）工作模态3[t2---t3]到t2时刻，电流为零。

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。

LLC谐振变换器与不对称半桥.

LLC谐振变换器与不对称半桥变换器的对比1不对称半桥变换器图中互补控制的功率MOSFET（S1和S2），其中S1的占空比为D，S2的占空比为（1－D）；隔直电容Cb，其上电压作为S2开通时的电源；中心抽头变压器Tr，其原边匝数为Np，副边匝数分别为Ns1和Ns2；半桥全波整流二级管D1和D2；输出滤波电感Ld，电容Cf。

不对称半桥（AHB）变换器的稳态工作原理如下。

1）当S1导通S2关断时，变压器原边承受正向电压，副边Ns1工作；二极管D1导通，二极管D2截止；2）当S2导通S1关断时，隔直电容Cb上的电压加在变压器的原边，副边N s2工作，二极管D1截止。

图2中n1=N p/N s1，n2=N p/N s2，且n1=n2=n。

通过对电路的分析，可以得到传统不对称半桥变换器占空比D的计算公式2.LLC谐振变换器图3和图4分别给出了LLC谐振变换器的电路图和工作波形。

图3中包括两个功率MOSFET （S1和S2），其占空比都为0.5；谐振电容Cs，副边匝数相等的中心抽头变压器Tr，Tr的漏感Ls，激磁电感Lm，Lm在某个时间段也是一个谐振电感，因此，在LLC谐振变换器中的谐振元件主要由以上3个谐振元件构成，即谐振电容Cs，电感Ls和激磁电感Lm；半桥全波整流二极管D1和D2，输出电容Cf。

LLC变换器的稳态工作原理如下。

1）〔t1，t2〕当t=t1时，S2关断，谐振电流给S1的寄生电容放电，一直到S1上的电压为零，然后S1的体二级管导通。

此阶段D1导通，Lm上的电压被输出电压钳位，因此，只有Ls和Cs参与谐振。

2）〔t2，t3〕当t=t2时，S1在零电压的条件下导通，变压器原边承受正向电压；D1继续导通，S2及D2截止。

此时Cs和Ls参与谐振，而Lm不参与谐振。

3）〔t3，t4〕当t=t3时，S1仍然导通，而D1与D2处于关断状态，Tr副边与电路脱开，此时Lm，Ls和Cs一起参与谐振。

实际电路中因此，在这个阶段可以认为激磁电流和谐振电流都保持不变。

ahb不对称半桥控制芯片

ahb不对称半桥控制芯片AHB（Asymmetrical Half-Bridge）非对称半桥拓扑控制器芯片是一种高效、灵活的电源管理解决方案，适用于各种快充应用，如PD充电器。

与传统的对称半桥拓扑相比，AHB非对称半桥拓扑具有更高的转换效率和更宽的输出电压范围，无需搭配外置降压电路即可实现。

AHB不对称半桥控制芯片内部集成了AHB控制器、半桥驱动器和功率开关等关键组件，通过精确控制功率开关的导通和关断，实现电源的高效转换和稳定输出。

此外，这类芯片通常还具备多种保护功能，如过流保护、过压保护、过温保护等，以确保电源系统的安全可靠运行。

在市场上，已经有多家半导体公司推出了AHB不对称半桥控制芯片产品，如杰华特微电子的JW1556和JW1556B，以及东科半导体的DK8715AD等。

这些芯片产品具有不同的特点和优势，可以满足不同快充应用的需求。

以杰华特的JW1556为例，该芯片采用QFN 4x4-20封装，适用于离线反激式转换器应用。

它具备超高效率，可以灵活调整输出电压，支持65-300W快充应用，非常适合应对PD充电器宽电压输出需求。

此外，杰华特还提供了一站式的解决方案，包括JW1556 AHB控制芯片、JW1571 升压PFC控制芯片和JW7726B 同步整流芯片等组成的PD 3.1电源典型应用。

而东科半导体的DK8715AD则是一款为单口140W PD3.1充电器量身打造的全合封AHB半桥芯片。

它将AHB控制器、半桥驱动器和氮化镓半桥器件集成在芯片内部，充分发挥了氮化镓性能优势，并大幅简化了充电器的电路设计。

这款芯片具有高转换效率和成本优化的特点，非常适合快充领域的应用需求。

总的来说，AHB不对称半桥控制芯片是一种高效、灵活的电源管理解决方案，可以满足各种快充应用的需求。

随着快充技术的不断发展和普及，这类芯片的市场前景将会更加广阔。

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。

不对称半桥电路研究开题报告_new

技术(jìshù)方案
在普通半桥电路中，上下桥臂开关信号是对称的，靠占空比来调节输出电压，一般情况下占空比不可能是0.5，这样两开关开通信号有一个(yī ɡè)比较大的间隙，在此期间变压器原边的电流为零，漏感能量消耗在缓冲电路上，由于两开关管工作不能衔接很难实现软开关
精品文档
不对称半桥中，两个主开关管上加的不是对称的驱动信号，而是互补驱动信号，即一个(yī ɡè)占空比为D和一个(yī ɡè) 占空比为1-D的驱动信号，以实现两个驱动信号的衔接，以便实现软开关。此时电容上电压不再是输入直流电压的二分之一，而是根据占空比的变化而变化。
由于实际需要，要求DC/DC变换器具有更小的体积、重量，这就要求DC/DC变换器工作在更高的频率上。在硬开关工作下，随着频率的提高，开关管损耗成正比上升，电路效率大大降低，严重时，开通和关断瞬间开关器件的状态轨迹超出安全工作区，影响开关的可靠性，产生很强的电磁千扰。
精品文档
最先在70年代出现了全谐振型变换器，此类变换器一般(yībān)采用频率调制的方法，，对负载变化很敏感，，谐振元件一直谐振工作，参与能量变换的全过程。准谐振变换器和多谐振变换器出现在80年代中期。这是软开关技术的一次飞跃，谐振元件只参与能量变换的某一个阶段，而不是全程。它也是采用频率调制的控制方法。 80年代末出现了零开关PWM变换器。
，输出滤N波1 电感 ,输出滤N波21 电N容22 和负载R。先假设开关器件为理想器件D，1 不考D虑2 死区时间(shíjiāLnf)，主电容当作足C够f 大，当上桥臂开关开通时，输入电压和电容的
电压之差加在原边绕组上，二极管开通，下桥臂开关导通时，加在原边绕组上的电压即为电容上的电压，

非对称半桥分析

C S1 DS1 S1 U
i
Ug s 2
t
t
Up
U
B
(1 -D )* U
B
D * UB
t
Umn U0 ip
t
C1
p
D
q
ip
T N3 N1 N2
2
I m + i L 0 * N 2 /N 1
i L0 L0 C0
n
Im i L0* N 3 / N 1 - I m
t
m
S2 Ls
R0 U 0
iD 1 iD 2
t
D1
RS
n
C
S2
D S2
t
不对称半桥的工作模态分析:t1~t2
t1时刻后，CS1继续充电，CS2继续放电，变压器一次绕组N1和Ls开始承受反向电压，电流ip开始减小。为了保持iLo不变，iD1减小，iD2上升，二极管D1、D2同时导通，Ｕmn=0，变压器二次等效短路，一次绕组N1电压为零，反向电压由Ls单独承受。
i
U gs1
T d1
t 6 ~ t7
Td2
t
Ug s 2
t
Up
U
B
(1 -D )* U
Umn
(1 -D )* U
B
D * UB
t
D U i
C S1 DS1 S1 U
i
U0 ip
D
q
t
C1
p
ip
T N3 N1 N2
2
I m + i L0 * N 2 /N 1
i L0 L0 C0
n
m
iD 1
R0 U 0
i L0 * N 3 / N 1 - I m iD 1 iD 2 t0 t 1 t2 t 3 t 4 t 5 t 6 t 7 t 8 t9

对称半桥与非对称llc谐振电容容量

对称半桥与非对称llc谐振电容容量对称半桥与非对称LLC谐振电容容量1. 引言在现代电子电路设计中，对称半桥与非对称LLC谐振电容容量是一个重要的概念。

它们在电源领域扮演着至关重要的角色，影响着整个系统的性能和效率。

在本文中，我们将深入探讨这两个概念的背后逻辑和原理，并从不同角度分析它们的优缺点。

2. 对称半桥的电容容量对称半桥是一种常见的电路拓扑结构，用于电源转换器和逆变器中。

它包括两个功率开关管和两个二极管，能够实现高效率的电能转换。

在对称半桥中，电容容量的选择至关重要，它直接影响着电路的稳定性和性能。

对于对称半桥电路来说，电容容量的选择需要考虑以下几个因素：根据输出功率的大小和频率范围，确定电容容量的额定值；考虑输入电压和输出电压的变化范围，选择合适的电容容量以保证电路的稳定性；根据实际应用环境和成本考虑，选择合适的电容类型和品质。

3. 非对称LLC谐振电容容量相比之下，非对称LLC谐振电容容量则是另一种电路拓扑结构的重要参数。

LLC谐振拓扑结构能够实现高效率、低损耗的电能转换，因此在高性能电源和逆变器中得到广泛应用。

对于非对称LLC谐振电路来说，电容容量的选择同样至关重要，它直接关系着谐振电路的谐振特性和效率。

在非对称LLC谐振电路中，电容容量的选择需要考虑谐振频率、电源电压、输出功率等多方面因素。

特别是在非对称LLC谐振电路中，电容容量的选择必须考虑到谐振电容的非对称特性，以保证电路的稳定性和效率。

4. 对比分析通过对对称半桥和非对称LLC谐振电容容量的分析，我们可以发现它们各自的特点和适用范围。

对称半桥电路在输出功率较小、频率较高的情况下表现较为稳定，因此电容容量的选择相对简单。

而非对称LLC谐振电路则更适用于高功率、高频率的场合，需要更精确的电容容量选择。

从实际应用角度来看，对称半桥适用于一些低功率、高频率的电源和逆变器系统，其电容容量选择相对较为灵活；而非对称LLC谐振电路则更适用于高功率、高频率的电源和逆变器系统，需要更精确的电容容量调整。