全桥变换器原理及设计23页PPT
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Full-bridge converter变换器电气0708 郑林锋 07291268一、主电路1、Full-bridge converter变换器结构2、原理分析全桥变换器的主电路如图1所示,其主要工作波形如图2所示。
仅需在全桥电路上增加一个谐振电感L。
或利用变压器漏感,便可通过L1与功率开关管输出电容Ci(i=1,2,3,4)的谐振,在电感储能释放过程中,使Ci上的电压u逐步下降到零,而使功率开关管体内的寄生二极管VDi(i=l,2,3,4)开通,从而使电路中4个开关器件实现零电压开通或零电流关断。
通过改变对角线上开关管驱动信号之间的相位差来改变占空比,以达到控制输出电压的目的。
变压器副边所接整流二极管VD5、VD6实现全波整流。
3、工作波形4、参数计算及器件选择(1)变压器选择为了提高高频变压器的利用率,减小开关管的电流,降低输出整流二极管的反向电压,从而减小损耗和降低成本,高频变压器原副边变比应尽可能的大一些。
为了在规定的输入电压范围内能够输出所要求的电压,变压器的变比应按最低输入电压U 选择。
考虑到移相控制方案存在副边占空比丢失的现象,选择副边的最大占空比为0.85,则可计算出副边电压为: sec(max)(max)sec(min)D V V V V LF D o ++=其中,(max)o V 是最高输出电压,即均充电压;V D 是输出整流二极管的通态压降;V LF 是输出滤波电感上的直流压降。
取V V o 49%)21(48(max)≈+⨯=,D V =0.7V ,LF V =1V ,故V V 375.638.017.049sec(min)=++=故变压器原副边变比为:K=89.0375.6356≈=K ,选择变比为0.89。
为适应开关电源轻、小、薄的要求,需要增大其开关频率,但在大功率的情况下,频率越高,功率管开通与截止损耗也会增大。
本电路选用铁基纳米晶合金铁芯,它具有高导磁率,低损耗和优良的温度特性,广泛应用于推挽或桥式高频大功率逆变电源和开关电流中的主变压器铁芯。
双向全桥llc变换器工作原理
双向全桥LLC变换器是一种常用的电力电子变换器,可以实现双向直流-直流转换和电力电池系统的电能储存等应用。
它的工作原理基于LLC谐振拓扑,使用谐振电路实现高效的功率转换。
在双向全桥LLC变换器中,输入电压经过整流滤波后,进入LLC 谐振电路,通过谐振电路的谐振作用,实现高效的功率转换。
其中,LLC谐振电路由电感、电容和电容组成,其共振频率可以通过调整电感和电容的数值来实现。
在双向全桥LLC变换器中,输出电压也可以通过调整电容和电感的数值来实现调节,从而实现输出电压的控制。
同时,双向全桥LLC 变换器还可以实现双向功率转换,可以实现直流电源与电力电池之间的电能转换和储存等应用。
总之,双向全桥LLC变换器具有功率密度高、效率高、输出电压稳定等优点,可广泛应用于电力电子领域。
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Full-bridge converter变换器电气0810 赵玮08292053题目:设计一Full-bridge converter变换器。
输出电压48V,功率为100W。
其中:输入电压为直流48V~8V。
要求:1.通过计算选参数把输出电压纹波Vp-Vp控制在2%之内。
2.主电路元器件的选用、控制芯片的选用、各种为改善电源质量的电磁兼容措施等,任由各位同学自己决定,但要说明选用的理由。
3. 要有:过压和欠压保护;短路保护;过电流保护措施一、主电路工作原理及器件选择1、全桥变换工作原理全桥变换器的主电路如下图1所示,其主要工作波形如下图2所示。
仅需在全桥电路上增加一个谐振电感L或利用变压器漏感,便可通过L1与功率开关管输出电容Ci(i=1,2,3,4)的谐振,在电感储能释放过程中,使Ci上的电压u逐步下降到零,而使功率开关管体内的寄生二极管VDi(i=l,2,3,4)开通,使电路中4个开关器件实现零电压开通或零电流关断。
通过改变对角线上开关管驱动信号之间的相位差来改变占空比,以达到控制输出电压的目的。
变压器副边所接整流二极管VD5、VD6实现全波整流。
2、Full-bridge converter变换器结构图13、全桥变换器工作波形图24、参数计算和器件选择1)变压器的选择为了在规定的输入电压范围内能够输出所要求的电压,变压器的变比应按最低输入电压U 选择。
为了降低输出整流二极管的反向电压,为了提高高频变压器的利用率,减小开关管的电流,选择副边的最大占空比为0.85,则可计算出副边电压为:(max)sec(min)sec(max)o D LFV V V V D ++=其中:0(max)V 是最高输出电压,即均充电压;d V 是输出整流二极管的通态压降;LF V 是输出滤波电感上的直流压降。
取(max)48(12%)49o V V =⨯+≈,d LF V =0.7V,V 1V =,所以sec(min)490.7163.3750.8V V ++==,所以变压器原副边变比为560.8963.375K =≈,变比即为:K=0.89。
全桥变换器是一种常用的电力电子变换器,它可以将输入的直流或交流电源转换为所需的直流电压或电流。
在全桥变换器中,吸收电路起着关键作用,它负责将输出电流吸收到电源系统中,避免对其他电路产生干扰。
本文将介绍全桥变换器中的吸收电路,并对其工作原理、设计要点和常见问题进行分析。
一、吸收电路的工作原理吸收电路的主要作用是限制输出电流的环流,避免其对其他电路产生干扰。
通常,吸收电路由电感器和电阻器组成,通过控制电流的流向和大小来实现这一目的。
当输出电流通过吸收电路时,电感器会吸收部分电流,而电阻器则起到分压作用,限制电流的环流范围。
这样,吸收电路能够有效地将输出电流吸收到电源系统中,确保其他电路不受干扰。
二、吸收电路的设计要点1. 电感器选择:吸收电路中的电感器是关键元件之一,需要选择合适的规格和参数。
电感器的电感量和电阻值会影响电流的流向和大小,因此需要根据输出电流的大小和系统要求选择合适的电感器。
2. 电阻器选择:吸收电路中的电阻器也起着关键作用,需要根据输出电流的大小和系统要求选择合适的规格和参数。
电阻器的阻值和功率应满足系统要求,避免过载和发热等问题。
3. 布局和布线:吸收电路的布局和布线也十分重要。
电感器和电阻器应合理布局,避免相互干扰和短路等问题。
同时,线路应保持简洁、整齐,降低电磁干扰和热损耗。
4. 保护措施:吸收电路应配备过流保护措施,当输出电流过大时能够及时切断电源,避免损坏其他电路和设备。
三、常见问题及解决方案1. 吸收效果不佳:常见原因包括电感器和电阻器的选择不匹配、布局不合理、布线不规范等。
解决方法包括重新选择合适的电感器和电阻器规格和参数、优化布局和布线、加强过流保护措施等。
2. 发热问题:吸收电路中的电阻器会发热,影响电路的正常工作。
解决方法包括选择低阻值的电阻器、增加散热片或使用导热性能更好的材料、优化电路布局以降低热损耗等。
总之,吸收电路是全桥变换器中至关重要的一部分,负责将输出电流吸收到电源系统中,避免对其他电路产生干扰。
移相全桥dcdc变换器,让电力转换更高效移相全桥dcdc变换器是一种高效的电力转换装置,它能够将直流
电能转换为交流电能,并通过谐振方式实现零电压开关,能够减小开
关损耗和输出滤波器的体积和成本,增强整个系统的可靠性和稳定性。
移相全桥dcdc变换器的原理是将交流信号移相90度,使得开关
管在工作时零电压开关,从而减小了开关损耗,提升了功率转换效率。
在相移间隔较小的情况下,移相全桥变换器能够实现高效稳定的电力
转换,被广泛应用于电力电子转换和节能环保等领域。
同时,移相全
桥变换器具有响应速度快、输出波形优秀、噪声低等优点,成为极具
潜力的发展方向。
在实际应用中,移相全桥dcdc变换器需要注意的是控制策略和拓
扑结构。
良好的控制策略能够有效解决电力转换中的问题,同时决定
了装置的可靠性和稳定性。
基于不同的需求,移相全桥dcdc变换器的
拓扑结构也需要灵活调整和适应。
例如,在电池串联应用中,采用并
联谐振转换器能够有效提升效率,降低输出电压波动。
移相全桥dcdc变换器的发展,将对传统电力装置的转换和发展带
来深刻的影响。
未来,随着科技的不断发展,相信这种高效稳定的电
力转换装置将会在更广泛的领域得到应用,为推动可持续发展和能源
转型做出更多的贡献。
全桥电路工作原理全桥电路是一种常见的电路拓扑结构,它通常用于直流至交流功率转换和驱动电动机的应用中。
其工作原理如下:全桥电路由四个开关元件组成,分别是两个上开关(S1和S2)和两个下开关(S3和S4),以及一个负载(一般是电动机)。
开关元件可以是MOSFET晶体管、IGBT或二极管等。
在工作时,开关元件会根据控制信号的变化而打开或关闭。
当S1和S4打开,S2和S3关闭时,电源的正极连接到上开关和负载的连接点,电源的负极连接到下开关和负载的连接点。
这种状态被称为"ON"状态。
在"ON"状态下,上开关与下开关之间的电压差形成了一个直流电压源,该电压源会施加在负载上。
同时,由于上开关和下开关是互补工作的,它们会交替打开和关闭,从而形成一个高频脉冲的波形。
当S1和S4关闭,S2和S3打开时,电源的正极连接到下开关和负载的连接点,电源的负极连接到上开关和负载的连接点。
这种状态被称为"OFF"状态。
在"OFF"状态下,上开关与下开关之间的电压差为零,负载上的电压也会接近零。
此时,电源对负载的影响可以忽略。
同样地,上开关和下开关会交替打开和关闭,形成一个高频脉冲的波形。
通过不断地切换"ON"状态和"OFF"状态,全桥电路能够在负载上产生一个近似正弦波形的交流电压。
通过调节开关元件的开关频率和占空比,可以实现对输出电压的精确控制。
总之,全桥电路利用四个开关元件在"ON"和"OFF"状态之间的切换,以产生一个高频脉冲波形,并通过调节开关频率和占空比来实现对输出电压的控制。
它是一种常见的电力转换和电机驱动电路。
全面解析全桥DC-DC变换器的原理及应用首先,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。
图1
然后,我们再来了解一下全桥DC-DC 变换器的控制方式,我们都知道,全
桥变换器本质上有三种基本的控制方式,分别是双极性控制、有限双极性控制和移相控制。
下面来简要说明几种控制方式的区别。
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。
图2。
实验3 全桥(H桥)DC/DC变换电路实验一.实验目的1.掌握开环直流脉宽调速系统的组成、原理及各主要单元部件的工作原理。
2.熟悉直流PWM专用集成电路SG3525的组成、功能与工作原理。
3.熟悉H型PWM变换器的各种控制方式的原理与特点。
二.实验内容1.PWM控制器SG3525性能测试。
2.控制单元测试。
3.H型PWM变换器性能测试。
三.实验系统的组成和工作原理在中小容量的直流传动系统中,采用自关断器件的脉宽调速系统比相控系统具有更多的优越性,因而日益得到广泛应用。
PWM变换器主电路系采用H型结构形式,UPW为脉宽调制器,DLD为逻辑延时环节。
脉宽调制器UPW采用美国硅通用公司(Silicon General)的第二代产品SG3525,这是一种性能优良,功能全、通用性强的单片集成PWM控制器。
由于它简单、可靠及使用方便灵活,大大简化了脉宽调制器的设计及调试,故获得广泛使用。
四.实验设备及仪器1.MCL系列教学实验台主控制屏。
2.NMCL-22实验箱。
3.直流电动机M03及测速发电机4.双踪示波器、万用表。
五.实验方法采用NMCL—22挂箱1.UPW模块的SG3525性能测试(1)用示波器观察UPW的“1”端的电压波形,记录波形的周期,幅度(最大值、最小值);(2)调节RP电位器,记录2端输出波形的最大占空比和最小占空比。
2.控制电路的测试——逻辑延时时间的测试将UPW的“2”端与DLD(逻辑延迟环节)的”1”相连接。
用示波器同时观察DLD的“2”端和“3”端。
记录延迟时间t d3.DC/DC带电阻(灯箱)负载。
1)将H桥的U、V、W分别与电源的U、V、W相连。
H桥的1、3相连。
2)将电阻负载(灯箱)以串联的方式接入“6”端和“7”端。
3)确认灯箱的所有灯泡处于断开位置。
3)调整RP电位器,将占空比调整为50%。
合上主电源,将一组串联的灯泡打向通的位置。
观察并记录负载两端的电压波形,并用万用表直流档记录负载电压的数值(参考方向为6->7),同时观察灯泡的亮度。
Full-bridge converter变换器电气0810 赵玮08292053题目:设计一Full-bridge converter变换器。
输出电压48V,功率为100W。
其中:输入电压为直流48V~8V。
要求:1.通过计算选参数把输出电压纹波Vp-Vp控制在2%之内。
2.主电路元器件的选用、控制芯片的选用、各种为改善电源质量的电磁兼容措施等,任由各位同学自己决定,但要说明选用的理由。
3. 要有:过压和欠压保护;短路保护;过电流保护措施一、主电路工作原理及器件选择1、全桥变换工作原理全桥变换器的主电路如下图1所示,其主要工作波形如下图2所示。
仅需在全桥电路上增加一个谐振电感L或利用变压器漏感,便可通过L1与功率开关管输出电容Ci(i=1,2,3,4)的谐振,在电感储能释放过程中,使Ci上的电压u逐步下降到零,而使功率开关管体内的寄生二极管VDi(i=l,2,3,4)开通,使电路中4个开关器件实现零电压开通或零电流关断。
通过改变对角线上开关管驱动信号之间的相位差来改变占空比,以达到控制输出电压的目的。
变压器副边所接整流二极管VD5、VD6实现全波整流。
2、Full-bridge converter变换器结构图13、全桥变换器工作波形图24、参数计算和器件选择1)变压器的选择为了在规定的输入电压范围内能够输出所要求的电压,变压器的变比应按最低输入电压U 选择。
为了降低输出整流二极管的反向电压,为了提高高频变压器的利用率,减小开关管的电流,选择副边的最大占空比为0.85,则可计算出副边电压为:(max)sec(min)sec(max)o D LFV V V V D ++=其中:0(max)V 是最高输出电压,即均充电压;d V 是输出整流二极管的通态压降;LF V 是输出滤波电感上的直流压降。
取(max)48(12%)49o V V =⨯+≈,d LF V =0.7V,V 1V =,所以sec(min)490.7163.3750.8V V ++==,所以变压器原副边变比为560.8963.375K =≈,变比即为:K=0.89。
全桥电路原理
全桥电路原理是一种常用的电子电路结构,用于将信号进行放大或反相。
该电路由四个开关管或可控硅组成,分别命名为
S1、S2、S3和S4。
其中S1和S3为一对对称的开关管,S2和S4为另一对对称的开关管。
在工作过程中,这四个开关管按照一定的时序进行开关操作。
具体来说,当开关管S1和S4关闭时,开关管S2和S3打开;而当开关管S1和S4打开时,开关管S2和S3关闭。
这种操
作方式使得全桥电路可以根据信号进行放大或反相的处理。
当输入信号为正向电压时,开关管组合S1和S4关闭,开关
管组合S2和S3打开。
所以,输出信号也是正向电压。
当输
入信号为反向电压时,开关管组合S1和S4打开,开关管组
合S2和S3关闭。
这时,输出信号就会变为反向电压。
通过
这种方式,全桥电路可以对输入信号进行放大或反相的处理。
在实际应用中,全桥电路广泛用于电源变换、功率放大以及马达驱动等领域。
其简单可靠的结构和优良的性能,使得全桥电路成为了一种非常重要的电子元件。
全桥逆变原理
全桥逆变电路是一种常用的电力电子变换器,它可以将直流电
能转换为交流电能。
它由四个功率开关管组成,通过适当的控制,
可以实现对输出电压的调节。
全桥逆变电路在各种电力电子应用中
都有广泛的应用,比如UPS电源、变频调速、光伏发电系统等。
全桥逆变电路的工作原理是利用功率开关管的导通和关断来实
现对直流电压的逆变。
在正半周,两对功率开关管分别导通,使得
输出端产生正向电压;在负半周,另外两对功率开关管导通,输出
端产生负向电压。
通过适当的控制,可以实现对输出电压的调节,
从而满足不同的电力电子应用需求。
全桥逆变电路的控制方式有两种,PWM调制和谐波消除调制。
PWM调制是通过对功率开关管的控制信号进行PWM脉冲宽度调制,
从而实现对输出电压的调节;谐波消除调制则是通过对功率开关管
的控制信号进行谐波消除调制,以减小输出电压的谐波含量,提高
输出电压的波形质量。
在实际应用中,全桥逆变电路需要考虑的问题有很多,比如开
关管的选型和散热设计、控制电路的设计、输出滤波电路的设计等。
合理的设计可以提高全桥逆变电路的效率,减小功率损耗,提高系统的可靠性。
总的来说,全桥逆变电路是一种非常重要的电力电子变换器,它在各种电力电子应用中都有广泛的应用。
掌握全桥逆变电路的工作原理和控制方法对于电力电子工程师来说是非常重要的。
希望通过本文的介绍,读者对全桥逆变电路有了更深入的了解。
全桥电路原理
全桥电路是一种常见的电子电路拓扑结构,它可以实现直流至交流的转换,广
泛应用于电源逆变器、电机驱动器等领域。
全桥电路由四个功率开关器件组成,通过适当的控制信号,可以实现对输出电压的控制,同时具有较高的效率和可靠性。
在全桥电路中,通常使用MOSFET或IGBT作为功率开关器件,通过合理的驱动电路,可以实现这些器件的快速开关,从而实现对输入电压的变换。
在正常工作状态下,全桥电路可以将直流输入电压转换为交流输出电压,通过控制开关器件的导通与关断,可以实现对输出电压幅值和频率的控制。
全桥电路的工作原理可以简单描述为,当S1和S4导通,S2和S3关断时,电
源的正极连接到输出负载,负极连接到地,此时输出电压为正;当S2和S3导通,S1和S4关断时,电源的正极连接到地,负极连接到输出负载,此时输出电压为负。
通过不断地切换开关器件的导通状态,可以实现对输出电压的连续调节,从而实现对输出交流电压的控制。
在实际应用中,全桥电路通常需要配合适当的控制电路,以实现对开关器件的
精确控制。
常见的控制方法包括PWM控制、谐振控制等,这些控制方法可以有效
地提高全桥电路的工作效率和稳定性。
除了电源逆变器和电机驱动器,全桥电路还可以应用于其他领域,比如无线充
电器、音频功放等。
在这些应用中,全桥电路可以实现对输入电压的有效转换,从而满足不同设备对电源的需求。
总的来说,全桥电路作为一种重要的电子电路拓扑结构,具有广泛的应用前景。
通过合理的设计和控制,全桥电路可以实现高效、稳定的电压转换,为各种电子设备的正常工作提供可靠的电源支持。
希望本文对全桥电路的原理有所帮助,谢谢阅读!。