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第二章 主电路的原理 全桥型电路的原理如图2-1所示.全桥型电路存在电流连续和电流断续两种工作模式. 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 1. 电流连续工作模式 paper51.com 全桥型电路工作于电流连续工作模式时,在一个开关周期内电路经历4个开关状态,如图2-2所示,其中状态2和4时是相同的.电路中的波形如图2-3所示. 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
全桥型电路中的逆变换电路由4个开关组成,互为对角的两个开关同时导通,而同一侧半桥上下两开关交替导通,将直流电压逆变换成U1的交流电压,加在变压器一次侧.改变开关的占空比,就可以改变整流电压ud的平均值,也就改变了输出电压U0.每个开关通断时承受的峰值电压均为Ui. 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
t0-t1时段:电路处于开关状态1,S1,S4通,二极管VD1,VD4通,电感电流经变压器绕组W2,二极管VD1与VD4,滤波电容C及负载R，电感电流增长， 内容来自www.paper51.com
t1-t2时段:电路处于开关状态２，所有开关都处于断态，变压器绕组W1中的电流为０，电感通过VD1,VD4,和VD2,VD3续流，每个二极管流过电感电流的一半．电感Ｌ的电流逐渐下降． 内容来自论文无忧网 www.paper51.com t2-t3时段:电路处于开关状态３，S２,S３通,二极管VD２,VD３通，电感电流经变压器绕组W2,二极管VD２与VD３,滤波电容C及负载R，电感电流增长， copyright paper51.com t3-t4时段:电路处于开关状态４，与开关状态２相同． 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 若S1,S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，会在变压器一次电流中产生很大的直流分量，并可能造成磁路饱和，故全桥型电路应注意避免电压直流分量的产生，也可以在一次回路中串联一个电容，以阻断直流电流． paper51.com 为了避免上下两开关在换相过程中发生短暂的同时导通而造成短路损坏开关，每个开关各自的占空比不能超过５０％，并应留由余量． paper51.com 当滤波电感Ｌ的电流连续时 copyright paper51.com Ｕ０／Ｕｉ＝Ｎ２˙ｔｏｎ／（Ｎ１＊Ｔｓ／２） 内容来自www.paper51.com ＝Ｎ２／Ｎ１＊Ｄ 式2-1 内容来自www.paper51.com 在全桥型电路中，占空比定义为 内容来自www.paper51.com Ｄ＝ｔｏｎ／（ＴＳ／２） 式2-2 内容来自www.paper51.com ２．电流断续状态 http://www.paper51.com 此时电路在１个开关状态周期内经历６个开关状态，如图２-４所示,电路中的波形如图2-5所示.电流断续状态电路的工作过程为 内容来自论文无忧网 www.paper51.com t0-t1时段:电路处于开关状态1,S1,S4通,二极管VD1,VD4通,电感电流经变压器绕组W2,二极管VD1与VD4,滤波电容C及负载R，电感电流增长， paper51.com
t1-t2时段:电路处于开关状态２，所有开关都处于断态，变压器绕组W1中的电流为０，电感通过VD1,VD4,和VD2,VD3续流，每个二极管流过电感电流的一半．电感Ｌ的电流逐渐下降．直到t2时刻,电感电流降为0. paper51.com t2-t3时段:电路处于开关状态3,电感电流保持0值,电容C向负载R供电．直到t3时刻,开关S２,S３通. http://www.paper51.com t3-t4时段:电路处于开关状态4，S２,S３通,二极管VD２,VD３通，电感电流经变压器绕组W2,二极管VD２与VD３,滤波电容C及负载R，电感电流增长， http://www.paper51.com t4-t5时段:电路处于开关状态5，与开关状态２相同． http://www.paper51.com t5-t6时段:电路处于开关状态6，与开关状态3相同． 内容来自论文无忧网 www.paper51.com paper51.com 全桥型电路电感连续的临界条件为 http://www.paper51.com L/(RTS/2)≥(1-D)/2 式2-3 copyright paper51.com 而输出电压与输入电压的电压比为 paper51.com U0/Ui=N2/N1•((√1+4K -1 )/2K) 式2-4 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 式中 http://www.paper51.com
K=2L/(D2RTs/2) 式2-5 http://www.paper51.com 电感电流断续时,输出电压U0将随负载电流减小而升高,在负载为0的的极限情况下,U0=UiN2/N1. paper51.com 所有隔离型开关电路中,采用相同电压和电流容量的开关器件时,全桥型电路可以达到最大的功率,因此该电路常用于中大功率的电源中. 内容来自www.paper51.com
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