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揭秘半桥/全桥/反激/正激/推挽拓扑结构的区别与特点

发布时间:2020-09-22 责任编辑:lina

【导读】正激:脉冲变压器的原 / 付边相位关系,确保在开关管导通,驱动脉冲变压器原边时,变压器付边同时对负载供电。
  
1. 单端正激式
 
单端:通过一只开关器件单向驱动脉冲变压器 .
 
正激:脉冲变压器的原 / 付边相位关系,确保在开关管导通,驱动脉冲变压器原边时,变压器付边同时对负载供电。
 
揭秘半桥/全桥/反激/正激/推挽拓扑结构的区别与特点
 
该电路的最大问题是:开关管 T 交替工作于通 / 断两种状态,当开关管关断时,脉冲变压器处于“空载”状态,其中储存的磁能将被积累到下一个周期,直至电感器饱和,使开关器件烧毁。图中的 D3 与 N3 构成的磁通复位电路,提供了泄放多余磁能的渠道。
 
2. 单端反激式
 
反激式电路与正激式电路相反,脉冲变压器的原 / 付边相位关系,确保当开关管导通,驱动脉冲变压器原边时,变压器付边不对负载供电,即原 / 付边交错通断。脉冲变压器磁能被积累的问题容易解决,但是,由于变压器存在漏感,将在原边形成电压尖峰,可能击穿开关器件,需要设置电压钳位电路予以保护 D3、N3 构成的回路。从电路原理图上看,反激式与正激式很相象,表面上只是变压器同名端的区别,但电路的工作方式不同,D3、N3 的作用也不同。
 
揭秘半桥/全桥/反激/正激/推挽拓扑结构的区别与特点
 
3. 推挽(变压器中心抽头)式
 
这种电路结构的特点是:对称性结构,脉冲变压器原边是两个对称线圈,两只开关管接成对称关系,轮流通断,工作过程类似于线性放大电路中的乙类推挽功率放大器。
 
揭秘半桥/全桥/反激/正激/推挽拓扑结构的区别与特点
 
主要优点:高频变压器磁芯利用率高(与单端电路相比)、电源电压利用率高(与后面要叙述的半桥电路相比)、输出功率大、两管基极均为低电平,驱动电路简单。
 
主要缺点:变压器绕组利用率低、对开关管的耐压要求比较高(至少是电源电压的两倍)。
 
4. 全桥式
 
这种电路结构的特点是:由四只相同的开关管接成电桥结构驱动脉冲变压器原边。
 
揭秘半桥/全桥/反激/正激/推挽拓扑结构的区别与特点
 
图中 T1、T4 为一对,由同一组信号驱动,同时导通 / 关端;T2、T3 为另一对,由另一组信号驱动,同时导通 / 关端。两对开关管轮流通 / 断,在变压器原边线圈中形成正 / 负交变的脉冲电流。
 
主要优点:与推挽结构相比,原边绕组减少了一半,开关管耐压降低一半。
 
主要缺点:使用的开关管数量多,且要求参数一致性好,驱动电路复杂,实现同步比较困难。这种电路结构通常使用在 1KW 以上超大功率开关电源电路中。
 
5. 半桥式
 
电路的结构类似于全桥式,只是把其中的两只开关管(T3、T4)换成了两只等值大电容 C1、C2。
 
揭秘半桥/全桥/反激/正激/推挽拓扑结构的区别与特点
 
主要优点:
具有一定的抗不平衡能力,对电路对称性要求不很严格;
适应的功率范围较大,从几十瓦到千瓦都可以;
开关管耐压要求较低;
电路成本比全桥电路低等。
 
 
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