全桥驱动电路工作原理,全桥驱动电路原理是什么
全桥开关电源工作原理

全桥开关电源工作原理一、开关电源的工作原理1. 抗干扰电路:由于开关电源的原理和结构,各种形式的干扰几乎无所不在,有鉴于此,大多数的开关电源都会加装抗电磁干扰的电路或元件,以降低来自电源自身的噪声,同时也能够减少对外界的电磁干扰。
2. 开关管:开关电源的核心元件就是开关管,它是开关电源最为重要的元件之一。
开关管在电路中主要的作用就是将直流电转化成高频的交流电,也就是将直流电通过开关管进行脉动调制,变成高频的小电压,但是开关管此时还是存在很大的阻抗。
3. 开关变压器:开关变压器是开关电源中非常重要的元件之一,它是开关管主要的负载,也是将电能进行转换的重要元件。
开关变压器是开关电源最为核心的部分,它能够将直流电压或电流转换成高频交流电压或电流。
4. 整流滤波电路:整流滤波电路是开关电源中必不可少的电路之一,它的主要作用就是将交流电变成直流电,同时将直流电中的脉动成分滤除掉。
由于大多数的开关电源都采用的是脉冲调制技术,所以整流滤波电路在整个电源中的位置非常的重要。
5. 保护电路:保护电路也是开关电源中的一个重要的电路,由于开关电源中的开关管等元件比较容易损坏,如果开关电源发生故障,那么就会造成整个电源的损坏,因此需要加装保护电路。
保护电路能够有效的保护开关电源中的元件,防止由于元件损坏造成的电源故障。
二、全桥开关电源的工作原理全桥式开关电源的工作原理是利用四个开关管进行桥式连接,通过控制开关管的通断来调节输出电压的高低。
当输入电压接入全桥式开关电源后,经过滤波器滤除交流成分,再经过整流滤波后得到直流电压。
然后通过控制电路调节四个开关管的通断时间比例,使得输出电压的高低随控制信号的变化而变化。
同时,输出电压经过反馈电路反馈给控制电路,形成闭环控制,使得输出电压的精度更高。
全桥式开关电源在工作中,正反两组交替工作,故称为全桥式。
在工作时,两边的桥臂同时导通或同时截止,此时电流由正极流向负极或由负极流向正极。
H桥驱动原理

基本概念H桥(H-Bridge), ,即全桥(因外形与H相似故得名),常用于逆变器(DC-AC转换,即直流变交流)。
通过开关的开合,将直流电(来自电池等)逆变为某个频率或可变频率的交流电,用于驱动交流电机(异步电机等)。
工作原理H桥逆变(单相)如右图所示单相桥式逆变电路工作原理开关T1、T4闭合,T2、T3断开:u0=Ud;开关T1、T4断开,T2、T3闭合:u0=-Ud; 当以频率fS交替切换开关T1、T4和T2 、T3 时,则在负载电阻R上获得交变电压波形(正负交替的方波),其周期Ts=1/fS,这样,就将直流电压E变成了交流电压uo。
uo含有各次谐波,如果想得到正弦波电压,则可通过滤波器滤波获得。
主电路开关T1~T4,它实际是各种半导体开关器件的一种理想模型。
逆变电路中常用的开关器件有快速晶闸管、可关断晶闸管(GTO)、功率晶体管(GTR)、功率场效应晶体管(MOSFET)、绝缘栅晶体管(IGBT)。
在实际运用中,开关器件存在损耗:导通损耗(conduction losses) 和换相损耗(commutation losses) 和门极损耗(gate losses)。
其中门极损耗极小可忽略不计,而导通损耗和换相损耗随着开关频率的增加而增加。
控制方式编辑H桥的控制主要分为近似方波控制和脉冲宽度调制(PWM)和级联多电平控制。
近似方波控制即quasi-square-wave-control, 输出波形比正负交替方波多了一个零电平(3-level),谐波大为减少。
优点是开关频率较低,缺点是谐波成分高,需要滤波器的成本大。
脉冲宽度调制即Pulse width modulation,分为单极性和双极性pwm. 随着开关频率的升高,输出电压电流波形趋于正弦,谐波成分减小,但是高开关频率带来一系列问题:开关损耗大,电机绝缘压力大,发热等等。
多电平即multi-level inverter,采用级联H桥的方式,使得在同等开关频率下谐波失真降到最小,甚至不需要用滤波器,获得良好的近似正弦输出波形。
全桥移相开关电源原理

全桥移相开关电源原理1. 引言全桥移相开关电源是一种常见的直流稳压电源,广泛应用于各种电子设备中。
它通过利用开关管的开关特性,将输入电压转换为稳定的输出电压,并能够根据负载变化实时调整输出电压。
全桥移相开关电源具有高效率、小体积、高稳定性等优点,在现代电子设备中得到了广泛应用。
本文将详细介绍全桥移相开关电源的基本原理,包括工作原理、主要组成部分和工作过程等内容。
2. 工作原理全桥移相开关电源由输入端、输出端和控制端三部分组成。
其基本原理是利用开关管的导通和截止特性,通过改变开关管的导通时间比例来调整输出电压。
全桥移相开关电源的工作过程可以分为四个阶段:充电、放电、正常工作和负载变化。
2.1 充电阶段在充电阶段,输入交流电通过整流器变为直流电,并经过滤波器得到平滑的直流信号。
这个直流信号经过一个脉冲变压器(Pulse Transformer)和一个开关管(Switching Tube)驱动电路,通过改变开关管的导通时间比例来调整输出电压。
2.2 放电阶段在放电阶段,当开关管导通时,通过脉冲变压器将直流信号转换为高频脉冲信号。
这个高频脉冲信号经过一个输出变压器(Output Transformer),经过整流滤波后得到稳定的输出电压。
2.3 正常工作阶段在正常工作阶段,全桥移相开关电源会根据负载的变化实时调整输出电压。
当负载增加时,控制端会感知到负载的变化,并通过反馈回路调整开关管的导通时间比例,使得输出电压保持稳定。
2.4 负载变化阶段在负载发生变化时,全桥移相开关电源会根据负载的特性进行调整。
当负载增加时,控制端会减少开关管的导通时间比例,以提供更大的输出电流。
当负载减少时,则相反地增加导通时间比例。
3. 主要组成部分全桥移相开关电源主要由以下几个组成部分组成:3.1 输入端输入端主要包括输入电源和整流滤波器。
输入电源可以是交流电源或直流电源,通过整流滤波器将输入信号转换为平滑的直流信号,用于后续的工作。
步进电机驱动之全桥驱动与斩波恒流

步进电机驱动之全桥驱动与斩波恒流先看两相绕组的全桥驱动电路,四路基本相同的驱动电路,抓取一组电路来分析:全桥驱动电路,其中Q7和Q8基极和发射极短接,相当于一个反向的二极管。
为了便于分析,将原理图简化后如下所示:查看IM2000S芯片手册,对全桥驱动芯片输入脚的定义如下:以上四个输入端:B相高低端全桥控制信号,用来控制离散的PN,NN的全桥或者半桥IC. 从上述可以知道,输出的是一个离散量,那么,是怎样控制电机,使电机获得一个sin和cos 的电流信号而驱动电机的呢?这里要深入理解一个概念:斩波恒流!斩波恒流的原理是:当环形分配器导通的时候,IC2使得TL和TH导通,电源通过TH和TL 和电机向下有电流输出,此时R左端的电压上升,当电流上升到给定电平时,比较器反转,输出为低,使得IC1截止,此时电感使电流缓慢下降,此时通过TL采样的电压变低,当电压低于给定电平时候,比较器反转,使得IC1再次导通,这样可以快速的波动,而使电感上的电流保持一个恒定的值。
当环形分配器给出低电平时,IC1和IC2截止,电流通过D2流入电源,从而实现节能。
此时,再看上图,会发现:1、BHO和ALO为一个通路,AHO和BLO为一个通路,实现电流的正向和反向。
2、BHO和AHO的开关频率会比BL0,ALO大很多,BL0和ALO只有在正向和负方向反转的时候出现跳变,而BHO和AHO的频率会很快以实现恒流。
这里值得注意的一点是,上述过程仅仅是在一个细分时候,一个数模转换量上保持的恒流。
如果整步为256细分,则在256细分的每一个细分阶段实际上过程就是上文红色字体运行一遍的一个过程,而要使整个电机转动一圈,则需要完成一个SIN和COS的整个过程,如果上面的过程仍然无法理解,请参看步进电机细分方面的内容。
从整个驱动电路的系统上看,整个闭环是按照如下进行工作的:1、TC1002发出一个启动信号,使得全桥驱动芯片导通A+的MOS1和A-的MOS2形成回路,此时在A-上采集的电压通过比较器与正弦信号输出的给定参考电压形成对比,当电压超过参考电压时,比较器翻转,翻转信号反馈给TC1002,然后低电平的信号反馈给A+的MOS1,此时MOS关闭,电机上的电流通过A+的MOS1流回电源,从而完成周而复始的完成整步的1/N的一次恒流。
全面解析全桥DC-DC变换器的原理及应用

全面解析全桥DC-DC变换器的原理及应用首先,我们先来看一下全桥变换器的工作原理,全桥电路结构如下图所示,
全桥变换器的基本工作原理是直流电压Vin 经过Q1、D1~Q4、D4 组成的全桥开关变换器,在高频变压器初级得到高频交流方波电压,经变压器降压,再全波整流变换成直流方波,最后通过电感L、电容C 组成的滤波器,在R 上得到平直的直流电压。
全桥直流变换器由全桥逆变器、高频变压器和输出整流滤波电路组成,也属于直流-交流-直流变换器。
图1
然后,我们再来了解一下全桥DC-DC 变换器的控制方式,我们都知道,全
桥变换器本质上有三种基本的控制方式,分别是双极性控制、有限双极性控制和移相控制。
下面来简要说明几种控制方式的区别。
我们先来学习一下双极性控制方式,这种控制方式的开关管Q2 和Q3、Q1 和Q4 同时开通和关断,两对开关管以PWM 方式交替开通和关断,其开通时间不超过半个开关周期,即
它们的开通角小于180 度。
当Q1 和Q4 导通时,Q2 和Q3 上的电压为Vin,反之亦然。
当四个开关管全都处在截止状态时,每个开关管所承受的电压为
Vin/2。
由高频变压器的漏感与开关管结电容在开关过程中产生高频振荡所引起的电压尖峰,当其超过输入电压时,钳位二极管Dl~D4 将导通,使开关管两
端的电压被限制在输入电压上。
这种控制方式是过去全桥电路最基本的方式。
各开关管的驱动波形和工作波形如图所示。
图2。
全桥电机驱动电路的工作原理详解

全桥电机驱动电路的工作原理详解
在电路设计当中,全桥的作用非常重要,当桥式整流电路当中的四个二极管封装在一起时就构成了全桥电路,而全桥电路实际上就是我们常说的H 桥电路。
本篇文章将主要介绍H 桥电机驱动的工作原理,从逆时针和顺时针两个方面来进行全面的分析。
图1 H 桥式电机驱动电路
图1 中所示为一个典型的直流电机控制电路。
电路得名于“H桥式驱动电路”是因为它的形状酷似字母H。
4 个三极管组成H 的4 条垂直腿,而电机就是H 中的横杠(注意:图1 及随后的两个图都只是示意图,而不是完整的电路图,其中三极管的驱动电路没有画出来。
如上图所示,H 桥式电机驱动电路包括4 个三极管和一个电机。
要使电机运转,必须导通对角线上的一对三极管。
根据不同三极管对的导通情况,电流可能会从左至右或从右至左流过电机,从而控制电机的转向。
要使电机运转,必须使对角线上的一对三极管导通。
例如,如图2 所示,当Q1 管和Q4 管导通时,电流就从电源正极经Q1 从左至右穿过电机,然后再经Q4 回到电源负极。
按图中电流箭头所示,该流向的电流将驱动电机顺时针转动。
图2 H 桥电路驱动电机顺时针转动
当三极管Q1 和Q4 导通时,电流将从左至右流过电机,从而驱动电机按特定方向转动(电机周围的箭头指示为顺时针方向)。
图3 H 桥电路驱动电机逆时针转动
图3 所示为另一对三极管Q2 和Q3 导通的情况,电流将从右至左流过电机。
全桥逆变电路原理详解

全桥逆变电路原理详解
单相逆变不间断(电源)设计电路中的全桥逆变电路部分。
它是由两个IR2101驱动和4个MOS管构成的全桥逆变电路。
提问:IR2101不是半桥(驱动芯片)吗?没错,的确是半桥驱动芯片,和IR2104一样的,常被用在三相逆变电路中做三个半桥驱动逆变电路来生成三相波。
那组成全桥逆变电路又是什么原理呢。
我们首先来看一下IR2101的常用连接电路和内部电路。
看这些可能看不明白,结合内部电路和我们的设计电路来一起看就会清楚很多。
我们都知道MOS管需要高电平导通工作(大概15V±5V左右)。
本设计电路中,D3和C5会和负载共同构成一个常见的Boost 升压电路,会在(芯片)8脚(也就是VB脚)上产生一个较高的电压,从而成功驱动MOS管开闭。
C5升压就需要IR2101先开通低端MOS管(Q5),来给C5充电,然后再开高端MOS管(Q6);如果上桥需要保持一个比较长的时间则需要重复充电的动作来保证VB脚的电位不会低于一个较高的电位(高于1脚电压10V左右)
电压型全桥逆变电路可看成由两个半桥电路组合而成,共4个桥臂,桥臂3和6为一对,桥臂4和5为另一对,成对桥臂同时导通,两对交替各导通180°半桥恒导通,即Q3和Q6恒导通,这样上管Q3的源极电位就变成了VCC,而栅级必须比源级高10V~20V才能保持Q3的DS导通,否则MOS管会进入线性区开始发热。
驱动IR2101的5脚和7脚是互补输出,一个是高电平输出,另一个就是低电平输出,这也确保了导通的上桥升压(电容)充电正常。
全桥变换器原理及设计-PPT

D1 C1
D3 C3
Q1
Q3
C Lf D5 D7
T
A
Lr
Cb
Vin
Cf
B
D2 C2
D4 C4
Q2
Q4
K:1 D6
D8 D
图2、1 PS-FB ZVS-PWM DC/DC变换器原理图
❖ C1~C4开关管外并电容或寄生电容 ❖ Lr串联电感或变压器漏感 ❖ Cb隔直电容,隔直电压一般为电源电压得10%
Vo Rload
Vin/2
A
B
Q1
D1
D1 Q1 C1 Vin/2
A Vin
B
Vin/2
D2
C2
Q2
D1 Q1
D3 Q3
A Vin
B
D2 Q2
D4 Q4
Vin/2
Ts/2
0
Ton
Ts
t
Vo=DVin/4
Vin/2
Ts/2
0
Ton
Ts
t
Vo=DVin/2
D=2Ton/Ts
Vin
Ts/2
0
Ton
Ts
t
Vo=DVin
1 全桥、PS-PWM控制概念之一
ZVS
ZVS
开通
开通
Q2 D1 Q3 D1
Q1
软开 关 开
软
关通 断 通
关
断
Q1
Q4
断
ZVS
ZVS
开通
开通
大家应该也有点累了,稍作休息
大家有疑问得,可以询问与交流
10
工作过程(续)
Q1
Q2
Q1
Q4
Q3
Q4
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全桥驱动电路工作原理,全桥驱动电路原理是什么
在电路设计当中,全桥的作用非常重要,当桥式整流电路当中的四个二极管封装在一起时就构成了全桥电路,而全桥电路实际上就是我们常说的H桥电路。
本篇文章将主要介绍H桥电机驱动的工作原理,从逆时针和顺时针两个方面来进行全面的分析。
图1 H桥式电机驱动电路
图1中所示为一个典型的直流电机控制电路。
电路得名于H桥式驱动电路是因为它的形状酷似字母H。
4个三极管组成H的4条垂直腿,而电机就是H中的横杠(注意:图1及随后的两个图都只是示意图,而不是完整的电路图,其中三极管的驱动电路没有画出来。
如上图所示,H桥式电机驱动电路包括4个三极管和一个电机。
要使电机运转,必须导通对角线上的一对三极管。
根据不同三极管对的导通情况,电流可能会从左至右或从右至左流过电机,从而控制电机的转向。