《基于半桥变换器的电源硬件设计》
1 半桥变换器(Half-Bridge Converter)拓扑结构
半桥变换器拓扑结构,如图所示:
拓扑结构分析:
2 半桥变换器(Half-Bridge Converter)原理
半桥变换器(Half-Bridge Converter)拓扑结构,如图所示:
S1导通S2关断时:
S1关断S2关断时:
S1关断S2导通时:
S1关断S2关断时:
半桥变换器电压转换公式:
D1 = 占空比(每半周期)
T = 周期
n = 变压器匝比
电压波形如图所示:
半桥变换器电压转换公式:
D2 = 占空比(每半周期)
T = 周期
n = 变压器匝比
电压波形如图所示:
半桥变换器电压转换公式:
D = 占空比(每半周期)
T = 周期
n = 变压器匝比
半桥变换器的占空比:
半桥变换器在S1和S2各半周期交替开关,成一完整周期,此完整周期在变压器原边线圈两端电压Vp上。S1导通且S2关断时的半周期为正压降;S2导通且S1关断时的半周期为负压降。S1和S2分别导通、关断时间相同,所以副边Vf上呈现半周期重复且导通时间相同、大小相同的电压,定义占空比为D。D定义为T/2内,副边能量传输的占空比。
3 半桥变换器(Half-Bridge Converter)应用举例
已知:输入电压值为 Vi
给定:变压器匝比为 n
调制:占空比为 D(T/2)
得出:输出电压值为 Vo
应用举例:
应用于输入电压为100V,隔离输出电压需求为5V,隔离变压器匝比为5。求占空比需控制在多少才能使得输出电压稳定在5V?
4 半桥变换器(Half-Bridge Converter)应用环境
半桥变换器特点:
半桥 | |
---|---|
拓扑形式 | 隔离降压型 |
压比(Vo/Vi) | D/2n(每半周期) |
变压器利用率 | 高 |
功率应用范围 | <800W |
功率密度 | 较高 |
开关管 | 两个(原边主动开关) |
成本 | 高 |
调制方式 | 脉冲宽度调制(PWM) |
控制芯片 | UCC28250 |
应用环境:
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