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【原创】移相全桥学习笔记

【原创】移相全桥学习笔记

由于工作关系，最近开始接触移相全桥电源，由于以前没有接触过这个方面的电源，所以对于原理与实践经验全部是一片空白，开这个帖子的目的是将我的学习过程与体会跟大家一起分享，在这个过程中，也许会存在着一些错误的理解或偏激的观点，到时要请大家不吝指出，并帮我加以改正，总之，这将是一个跟大家共同提高的过程。

我在网上搜索过，有关于移相全桥的工作原理阐述的文章很少，这也是我开这个帖子的另一个原因。

需要说明的一点，所有的图纸我都是自己亲手用PROTEL99画的，跟专业的软件可能有些出入，大家将就着看吧

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2011-12-05 20:47

在早期的大功率电源（输出功率大于1KW）应用中，硬开关全桥(Full-Bridge)拓扑是应用最为广泛的一种，其特点是开关频率固定，开关管承受的电压与电流应力小，便于控制，特别是适合于低压大电流，以及输出电压与电流变化较大的场合。但受制于开关器件的损耗，无法将开关频率提升以获得更高的功率密度。例如：一个5KW的电源，采用硬开关全桥，即使效率做到92%，那么依然还有400W的损耗，那么每提升一个点的效率，就可以减少50W的损耗，特别在多台并机以及长时间运行的系统中，其经济效益相当可观。

随后，人们在硬开关全桥的基础上，开发出了一种软开关的全桥拓扑——移相全桥(Phase-Shifting Full-Bridge Converter，简称PS FB)，利用功率器件的结电容与变压器的漏感作为谐振元件，使全桥电源的4个开关管依次在零电压下导通(Zero voltage Switching，简称ZVS)，来实现恒频软开关，提升电源的整体效率与EMI性能，当然还可以提高电源的功率密度。

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3

2011-12-05 20:52

上图是移相全桥的拓扑图，各个元件的意义如下：

Vin：输入的直流电源

T1-T4：4个主开关管，一般是MOSFET或IGBT

T1,T2称为超前臂开关管，T3,T4称为滞后臂开关管

C1-C4：4个开关管的寄生电容或外加谐振电容

D1-D4：4个开关管的寄生二极管或外加续流二极管

VD1,VD2:电源次级高频整流二极管

TR：移相全桥电源变压器

Lp：变压器原边绕组电感量

Ls1,Ls2:变压器副边电感量

Lr：变压器原边漏感或原边漏感与外加电感的和

Lf：移相全桥电源次级输出续流电感

Cf: 移相全桥电源次级输出电容

R_L: 移相全桥电源次级负载

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4

2011-12-05 20:54

PS FB一个周期可以分为12中工作模态，其中正负半周期是对应的关系，只不过改变的是电流在桥臂上的流向，下面我们首先来分析这12个工作模态的情况，揭开移相全桥的神秘面纱。

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5

2011-12-05 20:54

@心中有冰

PSFB一个周期可以分为12中工作模态，其中正负半周期是对应的关系，只不过改变的是电流在桥臂上的流向，下面我们首先来分析这12个工作模态的情况，揭开移相全桥的神秘面纱。

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2011-12-05 20:55

@心中有冰

PSFB一个周期可以分为12中工作模态，其中正负半周期是对应的关系，只不过改变的是电流在桥臂上的流向，下面我们首先来分析这12个工作模态的情况，揭开移相全桥的神秘面纱。

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LV.10

7

2011-12-05 20:56

辛苦了！冰版。

这个暂时还用不到，标记！以后肯定会需要。

顶起！

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8

2011-12-05 20:57

@心中有冰

PSFB一个周期可以分为12中工作模态，其中正负半周期是对应的关系，只不过改变的是电流在桥臂上的流向，下面我们首先来分析这12个工作模态的情况，揭开移相全桥的神秘面纱。

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9

2011-12-05 20:58

@心中有冰

PSFB一个周期可以分为12中工作模态，其中正负半周期是对应的关系，只不过改变的是电流在桥臂上的流向，下面我们首先来分析这12个工作模态的情况，揭开移相全桥的神秘面纱。

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10

2011-12-05 20:58

@心中有冰

PSFB一个周期可以分为12中工作模态，其中正负半周期是对应的关系，只不过改变的是电流在桥臂上的流向，下面我们首先来分析这12个工作模态的情况，揭开移相全桥的神秘面纱。

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11

2011-12-05 20:59

@心中有冰

PSFB一个周期可以分为12中工作模态，其中正负半周期是对应的关系，只不过改变的是电流在桥臂上的流向，下面我们首先来分析这12个工作模态的情况，揭开移相全桥的神秘面纱。

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12

2011-12-05 20:59

@心中有冰

PSFB一个周期可以分为12中工作模态，其中正负半周期是对应的关系，只不过改变的是电流在桥臂上的流向，下面我们首先来分析这12个工作模态的情况，揭开移相全桥的神秘面纱。

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13

2011-12-05 21:00

@心中有冰

PSFB一个周期可以分为12中工作模态，其中正负半周期是对应的关系，只不过改变的是电流在桥臂上的流向，下面我们首先来分析这12个工作模态的情况，揭开移相全桥的神秘面纱。

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14

2011-12-05 21:00

@心中有冰

PSFB一个周期可以分为12中工作模态，其中正负半周期是对应的关系，只不过改变的是电流在桥臂上的流向，下面我们首先来分析这12个工作模态的情况，揭开移相全桥的神秘面纱。

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LV.11

15

2011-12-05 21:01

标记学习。

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16

2011-12-05 21:01

@心中有冰

PSFB一个周期可以分为12中工作模态，其中正负半周期是对应的关系，只不过改变的是电流在桥臂上的流向，下面我们首先来分析这12个工作模态的情况，揭开移相全桥的神秘面纱。

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17

2011-12-05 21:02

@心中有冰

PSFB一个周期可以分为12中工作模态，其中正负半周期是对应的关系，只不过改变的是电流在桥臂上的流向，下面我们首先来分析这12个工作模态的情况，揭开移相全桥的神秘面纱。

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18

2011-12-05 21:02

@心中有冰

PSFB一个周期可以分为12中工作模态，其中正负半周期是对应的关系，只不过改变的是电流在桥臂上的流向，下面我们首先来分析这12个工作模态的情况，揭开移相全桥的神秘面纱。

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19

2011-12-05 21:06

@心中有冰

PSFB一个周期可以分为12中工作模态，其中正负半周期是对应的关系，只不过改变的是电流在桥臂上的流向，下面我们首先来分析这12个工作模态的情况，揭开移相全桥的神秘面纱。

12个工作模态我先用用图纸的方式呈现出来了，为了便于分析，我省略了次级绕组的回路分析，等我稍微有时间我会将每个模态的详细分析放上来。

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20

2011-12-05 21:07

@心中有冰

PSFB一个周期可以分为12中工作模态，其中正负半周期是对应的关系，只不过改变的是电流在桥臂上的流向，下面我们首先来分析这12个工作模态的情况，揭开移相全桥的神秘面纱。

这个波形图也是我用PROTEL99画的，下面的分析会用到

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LV.7

21

2011-12-05 22:46

@心中有冰

[图片] 这个波形图也是我用PROTEL99画的，下面的分析会用到

冰版V5！先顶一下，慢慢学习

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LV.8

22

2011-12-06 09:19

@cheng111

标记学习。

辛苦辛苦！

愿与冰版端茶递水

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LV.7

23

2011-12-06 09:25

这个必须顶！

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LV.11

24

2011-12-06 09:28

@心中有冰

[图片] 上图是移相全桥的拓扑图，各个元件的意义如下：Vin：输入的直流电源T1-T4：4个主开关管，一般是MOSFET或IGBT T1,T2称为超前臂开关管，T3,T4称为滞后臂开关管C1-C4：4个开关管的寄生电容或外加谐振电容D1-D4：4个开关管的寄生二极管或外加续流二极管VD1,VD2:电源次级高频整流二极管TR：移相全桥电源变压器Lp：变压器原边绕组电感量Ls1,Ls2:变压器副边电感量Lr：变压器原边漏感或原边漏感与外加电感的和Lf：移相全桥电源次级输出续流电感Cf:移相全桥电源次级输出电容 RL:移相全桥电源次级负载

冰版，Lt是什么绕组？

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LV.11

25

2011-12-06 09:30

@心中有冰

[图片]

楼上的Lk是变压器漏感吗？

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LV.11

26

2011-12-06 09:32

@心中有冰

12个工作模态我先用用图纸的方式呈现出来了，为了便于分析，我省略了次级绕组的回路分析，等我稍微有时间我会将每个模态的详细分析放上来。

冰版，楼上的12附图说明的是什么问题，不是很明白，是工作状态吗？

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电源网-娜娜姐

LV.10

27

2011-12-06 09:35

@心中有冰

[图片] 这个波形图也是我用PROTEL99画的，下面的分析会用到

冰版的新帖也嘎嘎

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28

2011-12-06 09:38

@zq2007

冰版，Lt是什么绕组？

没有LT绕组吧？你再仔细看看

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LV.2

29

2011-12-06 09:59

期待中

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LV.7

30

2011-12-06 10:10

@yhr468

期待中

先顶起

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LV.4

31

2011-12-06 10:21

@26308497

先顶起

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