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半桥式电路基本原理

时间：2010-05-25 17:11来源：世纪电源网

摘要：半桥变换器原理如图1(a)所示，图1(b)为变压器T原边绕组的电压VB-A和电流Ip的波形图。电容器C1、C2与开关晶体管Tr1、Tr2组成桥，桥的对角线接变压器T的原边绕组，故称半桥变换器。如果C1=C2，某一开关晶体管导...

半桥变换器原理如图1(a)所示，图1(b)为变压器T原边绕组的电压V_B-A和电流I_p的波形图。电容器C₁、C₂与开关晶体管T_r1、T_r2组成桥，桥的对角线接变压器T的原边绕组，故称半桥变换器。如果C₁= C₂，某一开关晶体管导通时，绕组上电压只有电源电压一半。

稳态条件下，在C₁=C₂，T_r1导通时，C₁上的0.5V_s加在原边线圈上，T_r1流过负载电流I_o折算至原边电流加上磁化电流。经占空比所定时间后，T_r1关断。此时，由于原边绕组和漏电感的作用，电流继续流入原边绕组黑点标示端。但B接点摆动到负电位（A为0电位）。如果原边绕组漏电感储存的能量足够大时，二极管D₆将导通，钳位电压进一步变负。D₆导通的过程，把反激能量再生，对C₂进行充电。

　　B连接点的电压在阻尼电阻作用下以振荡形式最后回复到原来的中心值。这时T_r1、T_r2的缓冲器电容和电阻也参与振荡作用。

　　如果这时T_r2加有导通脉冲，T_r2导通，原边绕组黑点端变负。I_o折算电流加上磁化电流，流经原边绕组和T_r2，然后重复以前的过程。不同的是，I_p反了方向，T_r2关断时接点B摆动到正，D₅导通钳位，反激能量再生对C₁进行充电。

　　副边电路的工作如下：当T_r1导通时，副边绕组V’_s电压使D₇导通，与正激变换器工作相似。当T_r1关断，两个绕组电压均朝零变化。副边回路电感L反激，储能继续向负载R_L供能。当副边线圈电压降到零时，二极管D₇、D₈都起着续流作用，D₇、D₈分得的电流近似相等。在D₇、D₈都导通时，副边电压V’_s钳位到零。

　　在稳态条件下，在晶体管导通期间通过L的电流增加，关断期间L的电流减小，其平均值等于输出电流I_o。{{分页}}

　　忽略损耗，输出电压V_o按下式计算。

　　V_o==

　　式中 V_s──原边绕组电压（V）；

　　 Np──原边绕组匝数（匝）；

　　 N_s──副边绕组匝数（匝）；

　　 D──其中一管导通的占空比=；

　　 T_s──工作原理（S）。

　　因此，通过使用合适的控制线路调整占空比，在电源电压V_s和负载I_o变化时，可以保持输出电压V_o不变。

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