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電路結構-半橋全橋反激推挽拓撲詳解-KIA MOS管

信息來源:本站 日期:2021-07-06 

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電路結構-半橋全橋反激推挽拓撲詳解-KIA MOS管


半橋全橋反激推挽拓撲

1. 單端正激式

單端:通過一只開關器件單向驅動脈沖變壓器.


正激:脈沖變壓器的原/付邊相位關系,確保在開關管導通,驅動脈沖變壓器原邊時,變壓器付邊同時對負載供電。


半橋全橋反激推挽拓撲


該電路的最大問題是:開關管T交替工作于通/斷兩種狀態,當開關管關斷時,脈沖變壓器處于“空載”狀態,其中儲存的磁能將被積累到下一個周期,直至電感器飽和,使開關器件燒毀。圖中的D3與N3構成的磁通復位電路,提供了泄放多余磁能的渠道。


2. 單端反激式

反激式電路與正激式電路相反,脈沖變壓器的原/付邊相位關系,確保當開關管導通,驅動脈沖變壓器原邊時,變壓器付邊不對負載供電,即原/付邊交錯通斷。


脈沖變壓器磁能被積累的問題容易解決,但是,由于變壓器存在漏感,將在原邊形成電壓尖峰,可能擊穿開關器件,需要設置電壓鉗位電路予以保護D3、N3構成的回路。


從電路原理圖上看,反激式與正激式很相象,表面上只是變壓器同名端的區別,但電路的工作方式不同,D3、N3的作用也不同。


半橋全橋反激推挽拓撲


3.推挽(變壓器中心抽頭)式

這種電路結構的特點是:對稱性結構,脈沖變壓器原邊是兩個對稱線圈,兩只開關管接成對稱關系,輪流通斷,工作過程類似于線性放大電路中的乙類推挽功率放大器。


半橋全橋反激推挽拓撲


主要優點:高頻變壓器磁芯利用率高(與單端電路相比)、電源電壓利用率高(與后面要敘述的半橋電路相比)、輸出功率大、兩管基極均為低電平,驅動電路簡單。


主要缺點:變壓器繞組利用率低、對開關管的耐壓要求比較高(至少是電源電壓的兩倍)。


4. 全橋式

這種電路結構的特點是:由四只相同的開關管接成電橋結構驅動脈沖變壓器原邊。


半橋全橋反激推挽拓撲


圖中T1、T4為一對,由同一組信號驅動,同時導通/關端;T2、T3為另一對,由另一組信號驅動,同時導通/關端。兩對開關管輪流通/斷,在變壓器原邊線圈中形成正/負交變的脈沖電流。


主要優點:與推挽結構相比,原邊繞組減少了一半,開關管耐壓降低一半。


主要缺點:使用的開關管數量多,且要求參數一致性好,驅動電路復雜,實現同步比較困難。這種電路結構通常使用在1KW以上超大功率開關電源電路中。


5. 半橋式

電路的結構類似于全橋式,只是把其中的兩只開關管(T3、T4)換成了兩只等值大電容C1、C2。


半橋全橋反激推挽拓撲


主要優點:

具有一定的抗不平衡能力,對電路對稱性要求不很嚴格;

適應的功率范圍較大,從幾十瓦到千瓦都可以;

開關管耐壓要求較低;

電路成本比全橋電路低等。

這種電路常常被用于各種非穩壓輸出的DC變換器,如電子熒光燈驅動電路中。



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