全桥逆变和半桥逆变的区别、优缺点-KIA MOS管
全桥和半桥
全桥
全桥转换器使用4个开关,4个开关连接到2个电源的正极和负极,全桥不存在峰值电压问题,与直流电源的电压相同。
半桥
半桥转换器使用2个开关,2个开关分别连接直流电源的正极和负极。当一个开关打开时,电流从电源的正极通过开关流向负载。另一个开关打开的时候,电流从负载流回电源的负极。
常见的逆变电路有半桥式和全桥式。
和半桥相比,全桥的开关管数量增加了一倍,但是在相同的开关电流下,全桥电路的输出功率是半桥的两倍。
全桥逆变和半桥逆变的主要区别在于开关管的数量和输出电压的最大值。全桥逆变器使用四个开关管,而半桥逆变器使用两个开关管。因此,全桥逆变器的输出电压峰值可以达到直流电源电压,而半桥逆变器的输出电压峰值只有直流电源电压的一半。
全桥逆变和半桥逆变工作原理区别
半桥电路,由两个串联的功率开关和两个串联的电容组成。
当这里的V1导通时,V2关断,电容C1上的能量释放到负载R上,输出电压Uo为正,与此同时电容C2充电;
当VI关断后,V2导通,电容C2的能量释放到负载R上,输出电压Uo为负,同时电容C1充电,开关管V1、V2交替导通让负载获得交流电能。
两个电容的串联作为带动变压器负载。不过要注意,当工作在50Hz- 60Hz的情况下,电容的容量需求会比较大,这就导致电路的体积变化和成本增加。
全桥电路,也称为H桥电路。由四个功率开关管组成。
其中Q1和Q4通断互补,Q2和Q3通断互补。
当Q1、Q3闭合,Q2、Q4断开时,负载电压Uo为正;
当Q1、Q3断开,Q2、Q4闭合时,负载电压Uo为负;
Q1、Q3和Q2、Q4交替导通,负载获得了交流电能。
当负载不是纯电阻时,负载电压和负载电流不是同相位,这时候的开关管的寄生二极管就起到了电流续流的作用。
全桥逆变和半桥逆变的优缺点
全桥逆变器的优点:结构简单,易于设计和制造、电压利用率高,能够输出更高的功率。
全桥逆变器的缺点:由于全桥逆变器的输入电流不同,变压器的设计较为复杂,原边线圈匝数较多。
半桥逆变器的优点:半桥逆变器使用器件少,简单、对电路对称性要求不严格,具有一定的抗不平衡能力、成本较低。
半桥逆变器的缺点:输出功率低、变压器的设计较为复杂,原边线径较粗。
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