【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(tǒng)就是采用全橋變換器拓撲,并從工作原理和應用方面進行了闡述。
首先,我們先來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Q1、D1~Q4、D4組成的全橋開關變換器,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。
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我們先來學習一下雙極性控制方式,這種控制方式的開關管Q2和Q3、Q1和Q4同時開通和關斷,兩對開關管以PWM方式交替開通和關斷,其開通時間不超過半個開關周期,即它們的開通角小于180度。當Q1和Q4導通時,Q2和Q3上的電壓為Vin,反之亦然。當四個開關管全都處在截止狀態(tài)時,每個開關管所承受的電壓為Vin/2。由高頻變壓器的漏感與開關管結電容在開關過程中產(chǎn)生高頻振蕩所引起的電壓尖峰,當其超過輸入電壓時,鉗位二極管Dl~D4將導通,使開關管兩端的電壓被限制在輸入電壓上。這種控制方式是過去全橋電路最基本的方式。各開關管的驅動波形和工作波形如圖所示。
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