两种常见无源钳位移相全桥电路框图及总结
移相全桥ic内部电路
移相全桥ic内部电路
移相全桥IC（Integrated Circuit）内部电路通常由四个功率MOSFET（金属-氧化物半导体场效应晶体管）、一个移相控制电路以及一些辅助电路组成。
功率MOSFET是IC的核心元件，它们用于控制并驱动负载电流。
这些MOSFET 通常由N型和P型MOSFET组成，可以通过控制其开关状态来产生正、负半个周期的输出电流。
移相控制电路负责生成精确的相位控制信号，该信号确定了MOSFET开关的时序和工作状态。
移相控制电路通常由一个比较器、一个时钟产生器和一个错误校正电路组成。
辅助电路主要包括过流保护电路、过温保护电路和电源管理电路等。
这些电路用于保护IC免受过电流、过温和电源波动等可能的损害。
总之，移相全桥IC内部电路是一个复杂的集成电路系统，通过控制和驱动功率MOSFET来产生精确的移相输出电流，达到移相全桥的功能。
移相全桥零电压开关电路
移相全桥零电压开关PWM电路图：
波形图：
原理： t0~t1时段，S1和S4都导通，直到t1时刻S1关断。
t1~t2时段：t1时刻开关
S1关断后，电容Cs1、Cs2与电感r L 、L 构成谐振回路。
谐振开始时i A U t u =)(
1 ，在谐振的过程中，0=A u ，S2VD 导通，电流Lr i 通过S2VD 续流。
t2~t3时段：t2时刻开关S2开通，由于此时其反并联二极管S2VD 正处于导通状态，因此S2开通时电压为零，开关过程中不会产生开关损耗，S2开通后电路状态不会改变，继续保持到t3时刻S4关断。
t3~t4时段：t3时刻开关S4关断后，这时变压器二次整流侧1VD 和2VD 同时导通，变压器一次和二次电压均为零，相当于短路，因此变压器一次侧Cs3、Cs4与r L 构成谐振回路。
谐振电感r L 的电流不断减小，B 点电压不断上升，直到S3的反并联二极管S3VD 导通。
这种状态维持到S3
开通。
S3开通前S3VD 导通，因此S3是在零电压的条件下开通，开通损耗为零。
t4~t5时段：S3开通后，谐振电感r L 的电流继续减小。
电感电流Lr i 下降到零后，便反向，不断增大，直到t5时刻T L Lr k I i / ，变压器二次侧整流管VD1的电流下降到零反而关断，电流L I 全部移到VD2中。
t0~t5时段正好是开关周期的一半，而在另一半开关周期t5~t0时段中，电路的工作过程与t0~t5时段完全对称。
第六章 软开关技术(移相全桥ZVS软开关电路分析)
td (lead ) 2CleadVin / I1
在这段时间里，原边电流等于折算到 原边的滤波电 ) / K
4.开关模态3 在 t2 时刻，关断 Q4，原边电流 i p 转 移到 C2和 C4中，一方面抽走 C2上的 电荷，另一方面又给 C4充电。 由于C2 和C4 的存在，Q4的电压是从零 慢慢上升的，因此 Q4是零电压关 断。这段时间里谐振电感 Lr 和C2 及 C4在谐振工作。原边电流 i p 和 C4 的电压分别为： 电容C2 ，
2.开关模态1 在 t 0 时刻关断Q 1，原边电流 i p 从 Q 1中转移到到 C3和 C1 支路中，给
C1充电，同时 C3被放电。 电容 C1 的电压从零开始线性上升
电容 C3 的电压从 Vin开始线性下降 Q 1是零电压关断。
i p (t ) I p (t0 ) I1
vC1 (t )
到 t4 时刻，原边电流从 I p (t3 )下降到 零，二极管 D2和 D3自然关断。 持续时间为： t L I (t ) / V
34 r P 3
Vin i p (t ) I p (t3 ) (t t3 ) Lr
in
6. 开关模态5 在 t 4 时刻，原边电流流经 Q2和 Q3。 由于原边电流仍不足以提供负载 电流，负载电流仍由两个整流管 提供回路，因此原边绕组电压仍 然为零，加在谐振电感两端电压 是电源电压Vin ，原边电流反向线 性增加。
到 t5 时刻，原边电流达到折算到原 I Lf (t5 ) / K 值，该开 边的负载电流 关模态结束。 持续时间为： L I (t ) / K
Vin i p (t ) (t t4 ) Lr
t45
移相全桥原边钳位二极管
移相全桥原边钳位二极管
移相全桥原边钳位二极管是一种常见的电子元器件，用于电路中的整流和滤波功能。
它具有许多优点，如高效能、高频率操作和可靠性等。
下面将介绍移相全桥原边钳位二极管的工作原理和应用领域。
我们来了解一下移相全桥原边钳位二极管的工作原理。
它是由四个二极管组成的全桥整流电路，其中两个二极管用于整流，另外两个二极管用于钳位。
在交流电源输入时，通过移相变压器将电压进行相位变换，然后经过全桥整流电路进行整流，最后通过钳位二极管将电压稳定在一定的范围内。
这样可以实现电压的稳定输出。
移相全桥原边钳位二极管主要应用于交流电源的整流和滤波功能。
它可以将交流电源转换为直流电源，滤除电源中的杂波和噪声，使得输出电压更加稳定。
因此，在各种电子设备和电路中都广泛应用，如电源适配器、电子变频器和电动汽车充电器等。
除了上述的应用领域，移相全桥原边钳位二极管还可以用于交流电压的频率调节。
通过调整移相变压器的参数，可以改变输出电压的频率，从而适应不同的电器设备和电路需求。
移相全桥原边钳位二极管是一种重要的电子元器件，具有整流、滤波和频率调节等功能。
它的应用范围广泛，可以在各种电子设备和电路中发挥重要作用。
通过了解和掌握其工作原理和应用领域，我们可以更好地应用和设计电子电路，提高电路的性能和效率。
移相全桥ZVZCSDCDC变换器综述.
移相全桥ZVZCSDC/DC变换器综述摘要：概述了9种移相全桥ZVZCSDC/DC变换器，简要介绍了各种电路拓扑的工作原理，并对比了优缺点，以供大家参考。
关键词：移相控制；零电压零电流开关；全桥变换器 1概述所谓ZVZCS，就是超前桥臂实现零电压导通和关断，滞后桥臂实现零电流导通和关断。
ZVZCS方案可以解决ZVS方案的故有缺陷，即可以大幅度降低电路内部的循环能量，提高变换效率，减小副边占空比丢失，提高最大占空比，而且其最大软开关范围不受输入电压和负载的影响。
图1 滞后桥臂零电流开关是通过在原边电压过零期间使原边电流复位来实现的。
即当原边电流减小到零后，不允许其继续反方向增长。
原边电流复位目前主要有以下几种方法： 1）利用超前桥臂开关管的反向雪崩击穿，使储存在变压器漏感中的能量完全消耗在超前桥臂的IGBT中，为滞后桥臂提供零电流开关的条件；图2 2）在变压器原边使用隔直电容和饱和电感，在原边电压过零期间，将隔直电容上的电压作为反向阻断电压源，使原边电流复位，为滞后桥臂开关管提供零电流开关的条件； 3）在变压器副边整流器输出端并联电容，在原边电压过零期间，将副边电容上的电压反射到原边作为反向阻断电压源，使原边电流迅速复位，为滞后桥臂开关管提供零电流开关的条件。
图3 2 电路拓扑根据原边电流复位方式的不同，下面列举几种目前常见的移相全桥ZVZCSPWMDC/DC拓扑结构，以供大家参考。
图4 1）NhoE.C. 电路如图1所示[1]。
该电路是最基本的移相全桥ZVZCS变换器，它的驱动信号采用有限双极性控制，从而实现超前桥臂的零电压和滞后桥臂的零电流开关。
这种拓扑结构的缺陷是L1k要折衷选择，L1k太小，在负载电流很小时，超前桥臂不能实现零电压开关；L1k太大，又限制了iL1k的变化速度，从而限制了变换器开关频率的提高。
变换器给负载供电方式是电流源形式，电感L1k电流交流变化，输入电流脉动很大，要求滤波电容很大。
一种原边带箝位二极管的ZVS移相全桥变换器
2006eco m Power Technologies
Mar. 25 , 2006 , Vol. 23 No . 2
图 2 原边带箝位二极管的全桥变换器主要波形
在一个开关周期中 ,该变换器共有 18 种开关状 态 ,后 9 种类似前 9 种 ,在此只分析前 9 种状态 。在分 析前 ,作如下假设 :
parasitic o scillatio n and voltage spike resulted by t he reverse recovery of t he rectifier diodes. In t his paper , a novel ZVS
co nverter is p ropo sed which adopt s two clamping diodes in t he first side of t ransformer , t hus t he parasitic o scillation and
(9) 开关状态 8 [ t7 , t8 ] ,对应于图 3 (i) 。在 t7 时 刻 , CDR1 和 CDR4 上的电压上升到 Uin / K ,此时 UBC 上升
到 Uin ,C 点电位变为 0 ,D6 导通 ,将 UBC 钳在 Uin ,因此 将 CDR1 和 CDR4 电压钳在 Uin / K ,从而消除了整流桥的 尖峰电压和二极管反向恢复造成的损耗 。此时 , iLr = - I4 , ip = iLr + iD6 。到 t8 时刻 , iD6 线性下降为零 ,D6 自 然关断 ,该模态结束 。
·24 ·
图 3 变换器的各个开关状态等效电路
(2) 开关状态 1 [ t0 , t1 ]时刻 ,对应于图 3 ( b) 。t0 时刻关断 Q1 ,原边电流 ip 给 C1 充电 ,同时给 C3 放电 , A 点电压下降 。由于有 C1 和 C3 , Q1 是零电压关断 。
移相全桥初级有源钳位
移相全桥初级有源钳位
移相全桥（PSFB）是一种电源转换器，因其在输入开关上可以实现软开关的特性而被广泛应用在高功率应用中，这大大提高了转换器的效率。
然而，尽管软开关大大降低了开关损耗，但输出整流器的寄生电容与变压器漏电指示器谐振，会导致电压振铃并产生高电压应力。
为了解决这个问题，便出现了有源钳位技术。
有源钳位可以在次级同步整流MOSFET中尽可能地减小电压应力，从而让MOSFET可以使用具有更好品质因数（FOM）的额定电压较低的元件。
此外，有源钳位还可以帮助降低输出整流器的电压应力，其值可能高达 2 x VIN x NS/NP，其中NP和NS分别是变压器的初级绕组和次级绕组。
在实际操作中，需要注意的是，移相全桥可能会遇到变压器副边电压震荡的问题，这是移相全桥的固有问题。
解决的方法除了上述提到的有源钳位外，还包括RCD吸收电路、无源钳位等。
钳位电路（三）
钳位电路（三）钳位电路（Clamping Circuit）跟前面所说的限幅电路不同，它的作用不是限制信号的电压幅值，而是把整个信号幅值进行直流平移。
最后的输出波形与输入波形的形状不变，只是在输入信号的基础上增加了直流分量。
该直流分量的大小取决于电路本身的具体参数。
钳位电路的应用也很多，在我们家里的彩色电视机里有它的身影。
在其中它起到恢复电视亮度信号的直流分量。
稍微想一下，电视的信号肯定不是有规律的波形，那么钳位电路肯定不用知道确切的波形，就能把直流分量调出来。
那么二极管在会充当什么角色呢？还是先来看看下图的二极管钳位电路：以正弦信号为例：输入为v i=V m sin(ωt)来分析该电路是如何钳位的。
为了简单起见，设电容的初始电压V C(0)=0，二极管D是理想的。
则当时间t由0时刻增至T/4时，v i达到其峰值V m，电容的电压也被充至峰值V m。
随之，v i下降，很显然，二极管处于反偏截至状态，电容的电压没有地方放电，只能保持V m不变。
因而可得输出电压v o=-v c+v i=-V m+V m sin(ωt)。
由此可见，输出电压被钳住了，输出与输入的波形相同，不同的只是输出波形进行了-V m的直流平移。
下图是上图仿真结果的波形图的比较：正弦波形三角波形对上面的波形图说明一下：红色为输入波形，黑色为输出波形。
大家可能有疑问了。
根据上面的原理分析这不对啊！不是反了吗？对！是反了！不过不是我说反了，而是我把二极管接反了。
这就对了！二极管的方向只是影响直流平移的方向而已。
也就是正移和负移。
看看二极管又是功不可没啊！大家可以从上面波形图看到，输出的波形相对输入波形抬高了，即多加了一个直流分量，两者的波形形状没有发生变化。
这也就完成了钳位功能。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
两种常见无源钳位移相全桥电路框图及总结
在目前的主流电子行业中，有些涉及到大功率的输出和输入，其功能也从几百到几百千瓦不等。
在这些大功率的电源当中，有源钳位全桥电路有效地抑制了尖峰和震荡的问题。
也就是说，有源钳位全桥电路完成了副边整流管的“软开关”的使命。
随着现代科技日新月异的进步，市场对电源在功率上的要求越来越高，在工程设计中，开关频率fs也不断地提升，由于功率器件的开关损耗与开关频率成正比，这使得在大功率应用中硬开关全桥电路，越来越难于解决高频下桥臂功率器件的开关损耗，出现了多种ZVS、ZCS等软开关拓扑，移相全桥电路即是其中之一。
在工程中，有两种应用较多较成熟的电路，本篇文章就将对这些电路进行介绍。
无源钳位移相全桥电路框图(一)
从图1中可以看到，由于原副边同时增加了钳位电路，副边整流管上的尖峰和振荡得到大幅地抑制，EMI改善、效率提升等等。
在工程应用中，由于变压器漏感、电路分布参数等的存在，其抑制效果与有源钳位、谐振“双软”电路等相比，还是有明显的差距，同时滞后桥臂ZVS范围也较窄。
图1
无源钳位移相全桥电路框图(二)
从图2上来看，因为在原副边同时加入了钳位电路，所以在副边整流管上的尖峰和谐振都得到了较大的抑制。
在工程应用中，由于变压器漏感、电路分布参数等的存在，其抑制效果与有源钳位、谐振“双软”电路相比，还是有。