半桥变换电路的原理如图4.15 所示，工作波形如图4.16 所示。图4.15半桥电路原理图在半桥电路中，S1 与S2 交替导通，使变压器一次侧形成幅值为Ui/2 的交流电压。当滤波电感L 的电流连续时，输出电压为图4.16半桥电路的理想化波形当输出电感电流不连续，输出电压Uo 将高于式的计算值，并随负载减小而升高。在负载为零的极限情况下，半桥变换电路变压器利用率高，且没有偏磁问题，所以广泛用于数百W 至kW 的开关电源中。......
2023-06-23
全桥变换电路的设计与优化
【摘要】：当S1 与S4 开通后，VD1 和VD4 处于通态，电感L 的电流逐渐上升；当S2 与S3 开通后，VD2 和VD3 处于通态，电感L 的电流也上升。图4.17全桥电路原理图图4.18全桥电路的理想化波形如果S1、S4 与S2、S3 的导通时间不对称，则交流电压uT 中将含有直流分量，会在变压器一次侧产生很大的直流分量，造成磁路饱和。目前，全桥变换电路广泛应用于数百瓦至数十千瓦的各种工业用开关电源中。
全桥电路的原理如图4.17 所示，工作波形如图4.18 所示。
在全桥电路中，互为对角的两个开关同时导通，同一侧半桥上下两开关交替导通，使变压器一次侧形成幅值为Ui 的交流电压，改变占空比就可以改变输出电压Uo。
当S1 与S4 开通后，VD1 和VD4 处于通态，电感L 的电流逐渐上升；当S2 与S3 开通后，VD2 和VD3 处于通态，电感L 的电流也上升。当4 个开关都关断时，4 个二极管都处于通态，各分担一半的电感电流，电感L 的电流逐渐下降，S1 和S2 断态时承受的峰值电压均为Ui。
图4.17 全桥电路原理图
图4.18 全桥电路的理想化波形
如果S1、S4 与S2、S3 的导通时间不对称，则交流电压uT 中将含有直流分量，会在变压器一次侧产生很大的直流分量，造成磁路饱和。因此，全桥电路应注意避免电压直流分量的产生，也可在一次侧回路串联一个电容，以阻断直流电流。
为避免同一侧半桥中上下两开关同时导通，每个开关的占空比不能超过50%，还应留有裕量。
当滤波电感电流连续时，输出电压
输出电感电流不连续，输出电压Uo 将高于式（4.33）的计算值，并随负载减小而升高，在负载为零的极限情况下，
在前面介绍的几种隔离变换电路中，当采用相同电压和电流容量的开关器件时，全桥变换电路输出功率最大。该电路常用于大中功率电源中。同时，由于电路可以采用移相的方式实现软开关控制，而且电路结构简单，效率高，得到了广泛应用。目前，全桥变换电路广泛应用于数百瓦至数十千瓦的各种工业用开关电源中。
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