移相全桥拓扑原理分析
两种新型移相全桥ZVS-PWM变换器拓扑的比较
两种新型移相全桥ZVS-PWM变换器拓扑的比较移相全桥ZVS-PWM变换器是一种高效率、高可靠性的DC-DC变换器，其拓扑结构复杂，但是具有很好的电路性能和电气参数。
在实际应用中，有多种不同的移相全桥ZVS-PWM变换器拓扑可供选择。
本篇文章将比较两种新型移相全桥ZVS-PWM变换器拓扑，分别是基于全桥拓扑的变换器和基于三电平全桥拓扑的变换器。
1. 基于全桥拓扑的变换器基于全桥拓扑的移相全桥ZVS-PWM变换器是最常用的拓扑结构。
该拓扑结构具有轻松实现基本ZVS动作的优点，无需使用任何复杂的电路，而且具有较好的成本和设计灵活性。
在实际应用中，基于全桥拓扑的变换器通常需要使用一些辅助电路，以解决谐振现象。
优点：①电路操作简单，易于实现。
②交流侧的损耗较小。
③实现高功率密度。
缺点：①输出电压受交流电源电压的波动影响较大。
②峰值应力程度较高。
2. 基于三电平全桥拓扑的变换器基于三电平全桥拓扑的移相全桥ZVS-PWM变换器是近年来发展较快的一种拓扑结构。
该拓扑结构下，采用更多的功率器件以及更加复杂的电路拓扑，在谐振问题的处理方面具有重要的优势。
目前该拓扑结构在风能、太阳能等领域得到了广泛应用。
优点：①基本消耗无谐振的电路，减小了电路的开关损耗。
②输出电压呈三级结构，可轻松实现多种电压调节方式。
缺点：①开关器件数目增加，造成电路设计和控制难度大。
②在高频控制时可能造成比较强的谐振噪声。
综上所述，两种新型移相全桥ZVS-PWM变换器拓扑各有优缺点，在选择时应根据实际应用需求进行评估。
虽然基于三电平全桥拓扑的移相全桥ZVS-PWM变换器在谐振问题上更加优越，但其电路复杂度和控制难度也更大，适用于高要求的应用场景。
而基于全桥拓扑的移相全桥ZVS-PWM变换器则相对简单易用，更适用于低功率应用。
数据分析是一种通过数学和统计学方法对数据进行分析和解释，以准确判断数据的意义和价值的方法。
在实际工作中，数据分析在市场调研、销售预测、风险管理、财务报表分析等领域都发挥着重要作用。
移相全桥变换器工作原理
移相全桥变换器工作原理
嘿，朋友！今天咱来聊聊移相全桥变换器工作原理，这可真是个超有意思的东西呢！你知道吗，移相全桥变换器就像是一个神奇的魔法盒子。
比如说啊，就像你打开一个礼物盒，里面有着各种奇妙的机关和结构。
移相全桥变换器它主要是由四个开关管组成的哦！这四个开关管就像是四个小伙伴，它们相互配合，共同完成任务。
比如说，当一个开关管打开的时候，另一个开关管可能就关闭了，它们就这么有规律地工作着。
这不就像咱们和朋友一起合作完成一件事嘛！
然后呢，通过控制这些开关管的导通时间和顺序，就能实现电能的转换啦！哎呀呀，是不是很厉害呢？就好像你要搭积木搭出一个漂亮的城堡，得一块一块有顺序地放才行。
在这个过程中，还有一个很关键的东西，那就是移相角。
移相角就如同给这些开关管们设定了一个节奏一样。
比如说在一场舞蹈中，每个舞者都要跟随音乐的节奏来舞动，而移相角就是那个指挥节奏的“音乐”呀！
嘿，你想想看，如果这些开关管没有按照正确的节奏来工作，那不就乱套啦？就像跳舞的时候大家乱跳一气，那可不行呀！
而且哦，移相全桥变换器的优点可不少呢！它效率高啊，能让能源得到更好的利用，这不就是在为咱们节省资源嘛！它还很稳定可靠，就像一个值得信赖的好朋友一样。
总之呀，移相全桥变换器工作原理真的太有趣、太重要啦！它在我们的生活中发挥着很大的作用呢，从各种电子设备到大型的电力系统，都有它的身影。
所以说呀，可别小看了这个看似神秘的家伙哦！它可真是个了不起的小能手！。
移相全桥电路工作原理
移相全桥电路工作原理是电容一通电,电路就给电容充电,一开始瞬间充电的电流为最大值,电压趋于0,随着电容充电量增加,电流渐而变小,电压渐而增加,至电容充电结束时,电容充电电流趋于0,电容端电压为电路的最大值,这样就完成了一个充电周期,如果取电容的端电压作为输出,即可得到一个滞后于电流90度的称移相电压。
移相电路就是驱动波形的相位向前或向后移动它的角度，利用相位的漂移来进行你的设备，达到你的目的。
比如全桥移相电源控制技术，就是利用移相来控制输出电压的高低，利用相位的相角来调节变压的磁通密度。
改变输出电压的高低。
移相全桥软开关工作原理解析
ZVZCS移相全桥软开关工作原理(1) 主电路拓扑本设计采用ZVZCS PWM移相全桥变换器，采用增加辅助电路的方法复位变压器原边电流，实现了超前桥臂的零电压开关(ZVS)和滞后桥臂的零电流开关(ZCS)。
电路拓扑如图3.6所示。
图3.6 全桥ZVZCS电路拓扑当1S、4S导通时，电源对变压器初级绕组正向充电，将能量提供给负载，同时，输出端钳位电容Cc充电。
当关断1S时，电源对1C充电，2C通过变压器初级绕组放电。
由于1C的存在，1S为零电压关断，此时变压器漏感k L和输出滤波电感o L串联，共同提供能量，由于Cc的存在使得变压器副边电压下降速度比原边慢，导致电位差并产生感应电动势作用于k L，加速了2C的放电，为2S的零电压开通提供条件。
当Cc放电完全后，整流二极管全部导通续流，在续流期间原边电流已复位，此时关段4S，开通3S，由于漏感k L两边电流不能突变，所以4S为零电流关断，3S为零电流开通。
(2) 主电路工作过程分析[7]半个周期内将全桥变换器的工作状态分为8种模式。
①模式1S、4S导通，电源对变压器初级绕组正向充电，将能量提供给负载，同时，输出端箝1位电容Cc充电。
输出滤波电感o L与漏感k L相比较大，视为恒流源，主电路简化图及等效电路图如图3.7所示。
图3.7 模式1主电路简化图及等效电路图由上图可以得到如下方程：p Cc os kdI V V V L n n dt=++ (3-3) p c o I nI nI += (3-4)Ccc cdV I C dt=- (3-5) 由(3-3)式得：2p Cckd I dV nL dt dt=- (3-6) 将(3-6)式代入(3-5)式得：22p c c kd I I nC L dt = (3-7)将(3-7)式代入(3-4)式得：222p p c ko d I I n C L nI dt+= (3-8)解微分方程：222p p oc kc kd I I I nC L dt n C L +=(3-9) 其初始条件为：(0)0Cc t V ==；(0)0c t I == （3-10）代入方程解得：()sin s o p o k V V nI t t nI L ωω-=+ (3-11) ()sin p s o c o k I V V nI t I t n nL ωω-=-=-(3-12)()()(1cos )Cc s o V t nV V t ω=-- (3-13)（其中ω=）② 模式2当cos 1t ω=-时，()Cc V t 达到最大值，此时sin 0t ω=，()0c I t =，()p o I t nI =；二极管c D 关断，输出侧电流流经1D 、o L 、o C 、L R 、4D 和次级绕组，简化电路如图3.8所示。
移相全桥的原理与设计简介
2.谐振电感：
根据负载条件来选择电感量,理论计算误差较 大。一般情况下，半载时，使滞后桥臂工作于 ZVS，作为谐振电感感量选取的判定条件。需计 算负载突变、输出短路等状态下的磁感应强度， 避免进入饱和状态。这里选用绕线0.1*100*3，磁 芯为EER2834, 9匝，感量8～10uH。测得其磁感 应强度如下：Bmax＝L×Ip÷(N×Ae)
五．应用中出现的问题：
• 1.高温下，风扇全速转，其启动冲击电流过大，使供电VCC出现较大 幅值的跌落，最低下跌到9.24V，如下图所示：
而全桥芯片UCC3895的最大关断电压为 9.8V，芯片重启，使输出出现异常。芯片 VCC的启动门限规格如下：
具体参考附件：
六.参考资料
• 1.《直流开关电源的软开关技术》； • 2. UCC3895 ,Datasheet； • 3. E472电源评估报告。
移相全桥的原理与设计简介
目录
• • • • • • 一 移相全桥原理简述 二 控制芯片UCC3895简介 三 器件应力分析 四 磁性器件设计 五 应用中出现的问题 六 参考资料
简要叙述了移相全桥的工作原理、控制芯片 的主要功能，主要在于分析功率器件的应力、磁 性器件设计、应用实例等，力求直观、言之有物， 对移相全桥拓扑及其外围电路有一定的感性认识。 一．移相全桥原理简述： 移相控制零电压开关PWM DC/DC全桥变换器 （Phase-shifted zero-voltage-switching pwm dc/dc full-bridge converter,PS ZVS FB Converter） 利用原边串联谐振电感和功率管的寄生电容来 实现开关管的零电压开关，其电路结构如下：
每个桥臂的两个功率管成180度互补导 通，为避免出现共态导通现象，电路中会 增加适当的死区时间。每个功率管的导通 时间固定，而两个桥臂的导通角相差一个 相位，即移相角，通过调节移相角的大小， 来控制占空比，从而调节输出电压。可参 考如下波形：
全桥及推挽拓扑分析
全桥及推挽拓扑分析全桥拓扑是一种电力变压器，它将直流输入转换为交流输出。
它由四个开关管组成，通常使用MOSFET或IGBT器件。
其中两个开关管一次性开启，另外两个一同关闭，然后反相操作重复此过程，从而在输出端产生交流波形。
全桥拓扑的一个重要优点是能够产生双向流动的电流，即可以将直流输入转换为交流输出，也可以将交流输入转换为直流输出。
推挽拓扑是一种电力变换器，它将交流输入转换为直流输出。
它由两个互补的开关管组成，分别称为NPN和PNP晶体管。
当NPN晶体管导通时，PNP晶体管关闭，并且反之亦然。
通过交替地控制这两个开关管，可以将交流输入转换为直流输出。
推挽拓扑的一个重要优点是输出端电压的稳定性，它能够产生平滑的直流输出。
为了更好地理解全桥和推挽拓扑的工作原理和特点，可以进行以下分析：1. 工作原理：全桥拓扑的工作原理是通过交替控制四个开关管的导通状态，将直流输入转换为交流输出。
当开关管A和开关管B导通时，输入电压从Vdc正极通过开关管A、负载和开关管B到达Vdc负极。
当开关管C和开关管D导通时，输入电压从Vdc负极通过开关管C、负载和开关管D到达Vdc正极。
通过这种方式，可以在输出端产生交流波形。
推挽拓扑的工作原理是通过交替控制NPN和PNP晶体管的导通状态，将交流输入转换为直流输出。
2.开关过程：全桥拓扑中，当一个开关管导通时，另一个开关管关闭，这样可以避免导通路径短路。
开关过程需要精确控制，以确保正常的电流流动和输出波形质量。
推挽拓扑中，NPN和PNP晶体管交替导通，确保输出端电压的稳定性。
3.效率：全桥拓扑的效率较低，因为在开关过程中会存在较大的功耗损耗。
推挽拓扑的效率较高，因为输出端电流流动的路径相对简单，功耗损耗较小。
4.输出电压：全桥拓扑可以产生较高的输出电压，因为通过串联各个开关管可以将输入电压叠加。
推挽拓扑的输出电压较低，通常在输入电压的范围内变换。
总的来说，全桥和推挽拓扑是一种常用的电力变换方式，它们在直流至交流和交流至直流的变换过程中发挥重要作用。
UCC28950移相全桥设计的指南
UCC28950移相全桥设计指南一，拓扑结构及工作原理(1) 主电路拓扑本设计采用ZVZCS PWM移相全桥变换器，采用增加辅助电路的方法复位变压器原边电流，实现了超前桥臂的零电压开关(ZVS)和滞后桥臂的零电流开关(ZCS)。
电路拓扑如图3.6所示。
图3.6 全桥ZVZCS电路拓扑当1S、4S导通时，电源对变压器初级绕组正向充电，将能量提供给负载，同时，输出端钳位电容Cc充电。
当关断1S时，电源对1CC通过变压器初级绕组放电。
由于1C的存在，1S为零电压关断，此时变压器漏感k L和输出滤波电感o L串联，共同提供能量，由于充电，2Cc的存在使得变压器副边电压下降速度比原边慢，导致电位差并产生感应电动势作用于k L，加速了2C的放电，为2S的零电压开通提供条件。
当Cc放电完全后，整流二极管全部导通续流，在续流期间原边电流已复位，此时关段4S，开通3S，由于漏感k L两边电流不能突变，所以4S为零电流关断，3S为零电流开通。
(2) 主电路工作过程分析[7]半个周期内将全桥变换器的工作状态分为8种模式。
①模式1图1 模式1主电路简化图及等效电路图②模式2图2 模式2简化电路图③模式3图3模式3简化电路图④模式4图4模式4主电路简化图及等效电路图⑤模式5图5模式5 主电路简化图及等效电路图⑥模式6图6 模式6主电路简化图及等效电路图⑦模式7图7模式7主电路简化电路图⑧模式8图8 模式8主电路简化电路图二，关键问题1：滞后臂较难实现ZVS原因：滞后臂谐振的时候，次级绕组短路被钳位，所以副边电感无法反射到原边参加谐振，导致谐振的能量只能由谐振电感提供，如果能量不够，就会出现无法将滞后臂管子并联的谐振电容电压谐振到0V.解决方法：①、增大励磁电流。
但会增大器件与变压器损耗。
②、增大谐振电感。
但会造成副边占空比丢失更严重。
③、增加辅助谐振网络。
但会增加成本与体积。
2，副边占空比的丢失原因： 移相全桥的原边电流存在着一个剧烈的换流过程，此时原边电流不足以提供副边的负载电流，因此副边电感就会导通另一个二极管续流，即副边处于近似短路状态；Dloss 与谐振电感量大小以及负载RL 大小成正比，与输入电压大小成反比。
通信电源DC-DC变换器的移相全桥电路分析
通信电源DC-DC变换器的移相全桥电路分析通信电源DC/DC变换器的移相全桥电路分析本文针对通信电源中DC/DC变换器的移相全桥主电路进行了分析及研究，并提出了采用改进型倍流整流移相全桥电路，来克服传统ZVS PWM全桥变换器存在的一些问题。
1 集中供电方式通信电源系统为了保证稳定、可靠、安全供电，通信电源系统可采用集中供电、分散供电、混合供电或一体化供电方式。
其中集中供电方式通信电源系统的组成框图如图1 所示。
图1 集中供电通信电源系统示意图目前，国内外通信电源仍然大都采用模拟和数字相结合的控制方式，大量应用数字化技术的还主要是保护和监控电路以及与系统的通信，完成电源的起动、输入与输出的过、欠压保护，输出的过流与短路保护及过热保护等，通过特定的界面电路，也能完成与系统间的通信与显示，但PWM 部分仍然采用专门的模拟芯片。
如中兴和华为目前还是采用传统的模拟技术，艾默生已有部分产品采用了全数字的控制，但其EMC、环路稳定性等问题还有待于改善。
本文针对通信电源的特点及现状，采用倍流整流的移相全桥变换器作为主电路，进行了关键参数的计算，并设计出样机进行分析仿真结果。
2 改进型倍流整流移相全桥变换器关键参数设计倍流整流主电路结构如所图2 示。
该电路由全桥逆变和倍流整流电路组成，根据负载大小的不同，该电路可工作在断续和连续模式，在断续状态下，副边二极管自然换流，没有反向恢复引起的电压尖峰，也没有占空比丢失的情况发生，但占空比较小，效率较低。
图2 倍流整流主电路在连续模式下(如图3 所示)，要从实现副边整流二极管的自然换流以及实现滞后管ZVS 两个方面着手。
而实现这两点的关键在于阻断电容和输出滤波电感的优化设计。
图3 电路连续模式波形图下面对这两个元件的选择作出分析。
2.1 阻断电容设计阻断电容上的电压使得原边电流在零电平时快速下降，所以副边整流二极管在副边电压为零阶段能换流结束，从而避免了二极管的反向恢复问题，并且二极管换流结束后，由于二极管的自然阻断能力，电感上的电流反向后可以流经副边，从而折射回原边给滞后管提供能量实现ZVS。
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移相全桥拓扑原理分析
移相全桥是一种常见的开关电源电路拓扑结构，也是一种常用的变换
器结构。
它具有输入电压范围广、输出功率可调、效率高等优点，被广泛
应用于电力电子领域。
移相全桥拓扑电路由四个开关、一个输入电源、一个输出负载和一个
输出滤波电容组成。
移相全桥的工作原理基于开关器件的导通和断开来实
现电源与负载之间的能量传输。
其中，两个开关称为高侧开关(S1和S2)，两个开关称为低侧开关(S3和S4)。
S1和S3为一组开关，S2和S4为另一
组开关，它们分别通过控制信号来实现导通和断开。
在移相全桥拓扑电路中，通过控制高侧开关和低侧开关的导通和断开
时序，可以实现对输出电压和电流的控制。
拓扑电路的工作原理可分为四
个阶段，即导通阶段、断开阶段、拓扑状态改变阶段和自由回馈阶段。
在导通阶段，高侧开关S1和低侧开关S4导通，低侧开关S3和高侧
开关S2断开。
输出滤波电容开始充电，负载开始获取能量。
在断开阶段，高侧开关S1和低侧开关S4断开，低侧开关S3和高侧
开关S2导通。
输出滤波电容继续放电，负载继续释放能量。
在拓扑状态改变阶段，高侧开关和低侧开关同时断开，输出电压振荡，然后高侧开关和低侧开关同时导通，输出电压逐渐恢复稳定。
这一过程使
得变换器输出电压保持稳定，同时实现输入电源与负载之间的能量传递。
在自由回馈阶段，高侧开关和低侧开关交替导通和断开，向输出负载
提供恒定的电能。
总结来说，移相全桥拓扑电路通过控制开关的导通和断开来实现对输出电压和电流的控制。
通过采用PWM技术，可以实现高效率、高精度的功率转换。
移相全桥拓扑电路被广泛应用于电力电子领域，例如开关电源、变频器、电动汽车充电器等。