全橋逆變和半橋逆變的區(qū)別、優(yōu)缺點-KIA MOS管

全橋和半橋

全橋

全橋轉(zhuǎn)換器使用4個開關(guān)，4個開關(guān)連接到2個電源的正極和負(fù)極，全橋不存在峰值電壓問題，與直流電源的電壓相同。

半橋

半橋轉(zhuǎn)換器使用2個開關(guān)，2個開關(guān)分別連接直流電源的正極和負(fù)極。當(dāng)一個開關(guān)打開時，電流從電源的正極通過開關(guān)流向負(fù)載。另一個開關(guān)打開的時候，電流從負(fù)載流回電源的負(fù)極。

常見的逆變電路有半橋式和全橋式。

和半橋相比，全橋的開關(guān)管數(shù)量增加了一倍，但是在相同的開關(guān)電流下，全橋電路的輸出功率是半橋的兩倍。

全橋逆變和半橋逆變的主要區(qū)別在于開關(guān)管的數(shù)量和輸出電壓的最大值。全橋逆變器使用四個開關(guān)管，而半橋逆變器使用兩個開關(guān)管。因此，全橋逆變器的輸出電壓峰值可以達(dá)到直流電源電壓，而半橋逆變器的輸出電壓峰值只有直流電源電壓的一半。

全橋逆變和半橋逆變工作原理區(qū)別

半橋電路，由兩個串聯(lián)的功率開關(guān)和兩個串聯(lián)的電容組成。

當(dāng)這里的V1導(dǎo)通時，V2關(guān)斷，電容C1上的能量釋放到負(fù)載R上，輸出電壓Uo為正，與此同時電容C2充電；

當(dāng)VI關(guān)斷后，V2導(dǎo)通，電容C2的能量釋放到負(fù)載R上，輸出電壓Uo為負(fù)，同時電容C1充電，開關(guān)管V1、V2交替導(dǎo)通讓負(fù)載獲得交流電能。

兩個電容的串聯(lián)作為帶動變壓器負(fù)載。不過要注意，當(dāng)工作在50Hz- 60Hz的情況下，電容的容量需求會比較大，這就導(dǎo)致電路的體積變化和成本增加。

全橋電路，也稱為H橋電路。由四個功率開關(guān)管組成。

其中Q1和Q4通斷互補，Q2和Q3通斷互補。

當(dāng)Q1、Q3閉合，Q2、Q4斷開時，負(fù)載電壓Uo為正;

當(dāng)Q1、Q3斷開，Q2、Q4閉合時，負(fù)載電壓Uo為負(fù)；

Q1、Q3和Q2、Q4交替導(dǎo)通，負(fù)載獲得了交流電能。

當(dāng)負(fù)載不是純電阻時，負(fù)載電壓和負(fù)載電流不是同相位，這時候的開關(guān)管的寄生二極管就起到了電流續(xù)流的作用。

全橋逆變和半橋逆變的優(yōu)缺點

全橋逆變器的優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，易于設(shè)計和制造、電壓利用率高，能夠輸出更高的功率。

全橋逆變器的缺點：由于全橋逆變器的輸入電流不同，變壓器的設(shè)計較為復(fù)雜，原邊線圈匝數(shù)較多。

半橋逆變器的優(yōu)點：半橋逆變器使用器件少，簡單、對電路對稱性要求不嚴(yán)格，具有一定的抗不平衡能力、成本較低。

半橋逆變器的缺點：輸出功率低、變壓器的設(shè)計較為復(fù)雜，原邊線徑較粗。

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