【導讀】全橋DC-DC變換電路是常用電路拓撲的形式之一,尤其在大中功率應用中是拓撲的首選。本文涉及的電源系統就是采用全橋變換器拓撲,并從工作原理和應用方面進(jìn)行了闡述。
首先,我們先來(lái)看一下全橋變換器的工作原理,全橋電路結構如下圖所示,全橋變換器的基本工作原理是直流電壓Vin 經(jīng)過(guò)Q1、D1~Q4、D4組成的全橋開(kāi)關(guān)變換器,在高頻變壓器初級得到高頻交流方波電壓,經(jīng)變壓器降壓,再全波整流變換成直流方波,最后通過(guò)電感L、電容C組成的濾波器,在R上得到平直的直流電壓。全橋直流變換器由全橋逆變器、高頻變壓器和輸出整流濾波電路組成,也屬于直流-交流-直流變換器。

圖1
我們先來(lái)學(xué)習一下雙極性控制方式,這種控制方式的開(kāi)關(guān)管Q2和Q3、Q1和Q4同時(shí)開(kāi)通和關(guān)斷,兩對開(kāi)關(guān)管以PWM方式交替開(kāi)通和關(guān)斷,其開(kāi)通時(shí)間不超過(guò)半個(gè)開(kāi)關(guān)周期,即它們的開(kāi)通角小于180度。當Q1和Q4導通時(shí),Q2和Q3上的電壓為Vin,反之亦然。當四個(gè)開(kāi)關(guān)管全都處在截止狀態(tài)時(shí),每個(gè)開(kāi)關(guān)管所承受的電壓為Vin/2。由高頻變壓器的漏感與開(kāi)關(guān)管結電容在開(kāi)關(guān)過(guò)程中產(chǎn)生高頻振蕩所引起的電壓尖峰,當其超過(guò)輸入電壓時(shí),鉗位二極管Dl~D4將導通,使開(kāi)關(guān)管兩端的電壓被限制在輸入電壓上。這種控制方式是過(guò)去全橋電路最基本的方式。各開(kāi)關(guān)管的驅動(dòng)波形和工作波形如圖所示。

圖2

圖3

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