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第三章07-半桥和全桥直流变换器
C3的作用:隔直流,通交流
i L iVD 3
直线增加,变压器初级电流ip=ic1使c1放电
C1 C 2 很大,电压变化很小,故A点电位几乎不变
VT1
VD1
VD3
uL
L
' u0
I0
uVT
R1
C1 C3
Np up
ui
up
ui
ui
2
us1
Ns1
C
RL u0
t on1
ui
2
t1
t on2
t2
ui
R2
t
t on1
t1
t on2
t2
t
VT1
VD1
VD3
uL
L
' u0
I0
R1
C1 C3
Np up
us1
Ns1
C
RL u0
uVT
ui
2
ui
R2
A C2
ui t1
us2
Ns2
VD2 VD4
t2期间电路图
VT2
up
t on1
ui
2
t on2
t2
t
ui
u
' 0
2
us1( )
u s 2( )
u0
4. t2期间
up
ui
t on1
ui
2
t1
t on2
t2
t
ui
3. ton2期:
VT2导通,VT1截止
u
' 0
2
us1( )
u s 2( )
u0
iVD3
u p( )
1 uc 2 u i 2
方向: “.”为负
iVD4
t on1
t1
t on2
t2
t
VD4导通,VD3截止,电源对电感和负载供电
iL
I0
t on1 t on2
t off 1 t off 2
t on2
VT1
VD1
VD3
uL
L
' u0
I0
uVT
R1
C1 C3
Np up
us1
Ns1
ui
up
ui
ui
2
C
RL u0
t on1
ui
2
t1
t on2
t2
t
ui
R2
A C2
us2
Ns2
VD2 VD4
ui
t
ton1期间电路图
VT2
' u0 us1( )
iVD4
t on1
t1
t on2
t2
t
iL
I0
t
t on1
t1
t on2
t2
t
VT1
VD1
VD3
uL
L
' u0
I0
R1
C1 A C3
Np up
us1
Ns1
C
RL u0
ui
R2
us2
C2
VT2 VD2
Ns2
VD4
uVT
ui
2
ui t1
三、输入输出电压的关系:
up
t on1
ui
2
t on2
t2
t
u0 u0'
RL u0
VT2和VT3导通,VT1和VT4 截止。
ton23期间电路图
4、在t2期间:
VT3 VT1 VD3
uL
L
' u0
VT1、VT4、VT2和VT3截止
C2
C1
ui
VT4 VT2 VD4
RL u0
。
t2期间电路图
问题:1、输出输入电压的关系式? 2、4个晶体管的所承受的电压波形? 3、阻尼二极管的作用?
ui
VT4 VT2
C2
RL u0
VT1和VT4是同时导通,同时截止, VT2和VT3是同时导通,同时截止的。
T
t on14
t1
t on23
t2
T ton14 t1 ton 23 t 2
VT3 VT1
VD3
uL
L
1、在ton14期间:
C2
C1
ui
VT4 VT2 VD4
u
' 0
RL u0
C
RL u0
ui
R2
us2
C2
VT2 VD2
Ns2
VD4
uVT
ui
2
ui t1
在ton1期间:uVT1=0—1之间 在t1期间:uVT1=ui/2 在ton2期间:uVT1=ui
up
t on1
ui
2
t on2
t2
t
ui
t
' u0 us1( )
2
u s 2( )
u0
t
iVD3
在t2期间:uVT1=ui/2
A C2
ui
us2
Ns2
VD2 VD4
u
t1期间电路图
' 0
2
us1( )
u s 2( )
u0
VT2
iVD3
2. t1期:
VT1,VT2截止,VD3、VD4成为续流二极管 激磁电能从两个路径流走: (1) VD4到负载 (2) 将能量回馈回电源
iVD4
t on1
t1
t on2
t2
iL
t on1
2
u s 2( )
u0
t
iVD3
一、基本原理
1. ton1期:
iVD4
t on1
t1
t on2
t2
t
u p( )
u s 1( )
1 uc1 ui 2
N s1 u N s1 u p( ) i Np 2N p
iL
I0
t
t on1
t1
t on2
t2
t
VD3导通,VD4截止,电源对负载和电感供电,
VT1和VT4导通,VT2和VT3 截止。
ton14期间电路图
2、在t1期间:
VT3 VT1 VD3
uL
L
' u0
VT1、VT4、VT2和VT3截止
C2
C1
ui
VT4 VT2 VD4
RL u0
。
t1期间电路图
VT3 VT1
VD3
uL
L
3、在ton23期间:
C2
C1
ui
VT4 VT2 VD4
u
' 0
VT1,VT2截止,VD3、VD4成为续流 二极管,电感向负载供电
iVD3
iVD4
t on1
t1
t on2
t2
t
电容C3的作用:隔直流,通高频.
小的电容值.
iL
I0
t
t on1
t1
t on2
t2
t
VT1
VD1
VD3
uL
L
' u0
I0
R1
C1 A C3
Np up
us1
Ns1
二、VT1和VT2的受压波形
t2
t
iL
I0
t
t on1
t1
t on2
t2
t
VT1
VD1
VD3
uL
L
I0
R1
C1 A C3
Np
us1
up Ns1
u
' 0
C
RL u0
ui
R2
us2
C2
VT2 VD2
Ns2
VD4
四、特点:
(1)晶体管所受最大电压比推免式的晶体管小一半 (2)在半桥式中,高频变压器的电压幅值只有输入电 源电压的一半,与推免式变换器电路相比,要输出相同 的功率,开关晶体管必须流过两倍的电流,导通损耗大
us2
C2
VT2 VD2
Ns2
VD4
C 1 C 2,
uc1 uc 2
R1 R 2,
1 ui 2
N s1 N s 2
T ton1 t1 ton2 t 2
t on1 t on1
t1
t on2
t off 1
t2
Ls1 Ls 2
t1 t 2
每个VT的ton小于0.5T
问题:1、晶体管的受压波形? 2、二极管VD1和VD2的作用(阻尼二极管)?
2、二极管VD1和VD2的作用(阻尼二极管)? 答:有两个作用:a、在 t 1和 t 2 期间将变压器的能量回馈回 电源
b、把开关管截止时所承受的最大耐压嵌入为输
入电压的大小
全桥式变换器电路
VT3 VT1
uL
L
' u0
C1
第三章
直流变换器
在隔离式直流变换器中,高频变压器次级端后面的高频 整流可以是半波整流、全波整流、也可是桥式整流。
第四节 晶体管半桥式直流变换器
VT1 VD1 VD3
第三章 直流变换器
uL
L
' u0
I0
R1
C1 A C3
Np
us1
up Ns1
C
RL u0
ui
R2
半桥:四桥臂中只有两个桥臂采用了开关 晶体管VT1,VT2,故称半桥。另外两个 桥臂是C1,C2,用来分压,通交流,隔 直流,电源滤波的作用。