清明时节雨纷纷,路上行人欲断魂~话说清明小长假已经结束了,大家过得是否充实。清明搬了一次家,大大小小十几个纸箱,四楼搬下,货车拉到新家楼下,搬上六楼,着实虚脱到怀疑人生。由于宽带还没装上,开着手机热点,伴着一杯清酒,让我们聊聊今天的那些事儿吧。
之前我们聊了有关 DC-DC 的不带隔离和带隔离的几个电路拓扑的基本结构和原理,然后又插播了一篇储能调峰的话题,今天我们继续把 DC-DC 最后的一点聊完,内容不尽完善,还望大家多包涵。
NO.1
半桥电路的基本电路拓扑如下:
工作过程:
S1 导通时,二极管 VD1 处于导通状态,S2 导通时,二极管 VD2 处于导通状态,当两个开关都关断时,变压器绕组 N1 中的电流为零,VD1 和 VD2 都处于导通状态,各分担一半的电流。S1 或 S2 导通时,电感 L 的电流逐渐上升;两个开关都关断时,电感 L 的电流逐渐下降,S1 和 S2 断态时承受的峰值电压均为 Ui。
工作波形如下:
输出电压
滤波电感 L 的电流连续时,
Uo/Ui=(N2/N1)*(ton/T)
输出电感电流不连续,输出电压 Uo 将大于上式的计算值,并随着负载减小而升高,在负载为零的极限情况下
Uo=(N2/N1)*(Ui/2)
NO.2
全桥电路的基本电路拓扑如下:
全桥电路中,互为对角的两个开关同时导通,同一侧半桥上下两个开关交替导通,使变压器一次侧形成幅值 Ui 的交流电压,改变占空比就可以改变输出电压。
当 S1 与 S4 开通后,VD1 和 VD4 处于通态,电感 L 的电流逐渐上升;当 S2 与 S3 开通后,VD2 和 VD3 处于通态,电感 L 的电流也上
升。当 4 个开关都关断时,4 个二极管都处于通态,各分担一半的电感电流,电感 L 的电流逐渐下降,S1 和 S2 断态时承受的峰值电压均为 Ui。
工作波形如下:
如果 S1、S4 和 S2、S3 的导通时间不对称,那么交流电压 uT 中将包含有直流分量,会在变压器一次侧产生很大的直流分量,造成磁路饱和,因此全桥电路应注意避免电流直流分量的产生,也可在一次侧回路串联一个电容,以阻断直流电流。为了避免同一侧半桥中上下两开关同时导通,每个开关的占空比不能超过 50%,还应留有裕量。
输出电压
滤波电感电流连续时
Uo/Ui=(N2/N1)*(2ton/T)
输出电感电流不连续时,输出电压 Uo 将大于上式的计算值,并随负载减小而升高,在负载为零的极限情况下
Uo=(N2/N1)*Ui
NO.3
推挽电路的基本电路拓扑如下:
推挽电路中两个开关 S1 和 S2 交替导通,在绕组 N1 和 N1'两端分别形成相位相反的交流电压。
S1 导通时,二极管 VD1 处于通态,电感 L 的电流逐渐上升,S2 导通时,二极管 VD2 处于通态,电感 L 电流也逐渐上升。当两个开关都处于关断时,VD1 和 VD2 都处于通态,各分担一半的电流,S1 和 S2 断态时承受的峰值电压均为 2 倍 Ui。
工作波形如下:
如果 S1 和 S2 同时导通,就相当于变压器一次侧绕组短路,因此应该避免此情况发生,每个开关各自的占空比不能超过 50%,还要充分考虑死区时间。
输出电压
当滤波电感 L 的电流连续时
Uo/Ui=(N2/N1)*(2ton/T)
输出电感电流不连续时,输出电压 Uo 将大于上式的计算值,并随负载的减小而升高,在负载为零的极限情况下
Uo=(N2/N1)*Ui
最后附上几种电路拓扑优缺的对比
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