【导读】全桥DC-DC变换电路是常用电路拓扑的形式之一,尤其在大中功率应用中是拓扑的首选。本文涉及的电源系统就是采用全桥变换器拓扑,并从工作原理和应用方面进行了阐述。
首先,我们先来看一下全桥变换器的工作原理,全桥电路结构如下图所示,全桥变换器的基本工作原理是直流电压Vin 经过Q1、D1~Q4、D4组成的全桥开关变换器,在高频变压器初级得到高频交流方波电压,经变压器降压,再全波整流变换成直流方波,最后通过电感L、电容C组成的滤波器,在R上得到平直的直流电压。全桥直流变换器由全桥逆变器、高频变压器和输出整流滤波电路组成,也属于直流-交流-直流变换器。

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我们先来学习一下双极性控制方式,这种控制方式的开关管Q2和Q3、Q1和Q4同时开通和关断,两对开关管以PWM方式交替开通和关断,其开通时间不超过半个开关周期,即它们的开通角小于180度。当Q1和Q4导通时,Q2和Q3上的电压为Vin,反之亦然。当四个开关管全都处在截止状态时,每个开关管所承受的电压为Vin/2。由高频变压器的漏感与开关管结电容在开关过程中产生高频振荡所引起的电压尖峰,当其超过输入电压时,钳位二极管Dl~D4将导通,使开关管两端的电压被限制在输入电压上。这种控制方式是过去全桥电路最基本的方式。各开关管的驱动波形和工作波形如图所示。

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