半桥式电路和全桥式电路

首先，从电路图上可以很方便的看出一点明显的区别，就是开关管的数量不同。半桥式电路的开关管数量少，成本也就相应的低。全桥式电路有 4 只开关管，需要两组相位相反的驱动脉冲分别控制两对开关管，那就难免导致驱动电路的复杂。半桥式电路由于只有两只管子，没有同时通断地问题，且其抗不平衡能力强，也就是说对 duty 的要求不是很高，所以驱动电路相对于全桥就简单很多。

就抗不平衡能力，我们可以再看一下原理图，当半桥式电路工作在 120VAC 时，电容中间的开关闭合，此时主要靠隔直电容 Cb 来解决不平衡的问题。产生磁通不平衡时，线路中会出现一个直流偏流，当这个直流偏流大到一定程度时就会出现磁通饱和，加了这个隔直电容，就可以使直流电不能通过，以达到抗不平衡的目的。从另一个方面来说，当没有隔直电容时，会产生磁通不平衡，也就是铁心中会有剩磁出现，磁通不能恢复到零，剩磁积累到一定程度导致铁心饱和。而加了这个电容， 当变压器线圈续流能量过多时，就会给 Cb 充电（ C1 、 C2 两端电压一定，所以可吸收的能量也一定），使多余的能量不会储存在线圈里，形成剩磁，从而解决磁通不平衡的问题。 在这个时候，全桥与半桥的工作原理就很相似。当半桥电路工作在 220VAC 状态时，就不需要隔直电容的存在了。因为此时两个滤波电容中点的电压是浮动的，它可以自动对两边的电路进行调节，以达到平衡。当在某一周期，电感续流给 C2 充电时，能量过多， C2 两端电压就会偏高一点，本来会产生剩磁的能量就储存在电容内了，同时 C1 两端电压会相应偏低一点，下一个周期 C2 放电时，由于 duty 不变，就不会把多余的能量全部释放掉，也就是说， C2 两端的电压仍会比正常值偏高一点，但已经没有高那么多了，接着是 C1 放电，由于它的电压比正常值偏低，释放的能量也会少一些，继续使 C2 两端电压降低，直至达到一个新的平衡。 简单的说就是两个电容把变压器内多余的能量自动进行分配，直至平衡，而不产生剩磁。

半桥和全桥电路的适用场合也不相同。我们可以先看一下变压器原边的电压波形，半桥式电路变压器原边电压为 ± 1/2 Vdc ，而全桥式电路变压器原边电压为 ± Vdc 。 P=V 原边 *I 输入 ，要想输出相同的功率，半桥式电路的输入电流就要是全桥式电路的 2 倍；换句话说，如

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果他们的开关电流一样，电源输入电压也相等，半桥式的输出功率将是全桥式的一半。因此，半桥式电路不适用于大功率的逆变电路。而且，由于其输入电压电流的不同，变压器的设计上也存在一定的区别，半桥式电路变压器原边线径要粗一些，全桥式电路的原边线圈匝数则要相对多一些。

半桥式电路和全桥式电路与其他电路相比还有一个共同的优点，就是他们都不需要泄放电阻，漏感中储存的能量会直接回馈给 BUS 。电路的效率就相对较高。

以上是对半桥式电路和全桥式电路各方面差异点的比较，归纳起来，如下表所示： 项目 半桥式电路 全桥式电路 主开关管数量 2 个 4 个 驱动电路 简单 复杂 相同 Ic 时 Po 一倍 两倍 相同 Po 时 Ic 两倍 一倍 变压器原边线圈 线径较粗 圈数较多 抗不平衡能力 强 差 输入滤波电容 2 组 1 组 泄放回路 不需泄放电阻

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