全桥DC／DC（H桥）变换电路的设计与实现

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1、第32卷第5期四川电力技术Vo1．32，No，52009年l0月SichuanElectricPowerTechnologyOct．，2009全桥DC／DC(H桥)变换电路的设计与实现贾周，王金梅，封俊宝(宁夏大学物理电气信息工程学院，宁夏银川I750021)摘要：在对桥式可逆斩波电路作出理论分析的基础上，建立基于MATLAB／Simulink／PowerSystem工具箱的桥式可逆斩波电路的仿真模型，给出了电阻电感性负载及电动机负载时的仿真结果，并对其进行分析，同时也验证了所建模型的正确性．关键词：直流斩波

2、；全桥变换；正弦脉宽调制；仿真Abstract：rhetheoryofreversiblebridgechoppercircuitisintroduced．AtechniqueispresentedinsettingupthemodelsbasedonMATLAB／Simulink／PowerSystemsoftware．andthevoltageandcurrenttimingwaVeformssupportthistechnique．Thesinndationresultsoftheelectriccir

3、cuitwithresistance—inductanceloadormotorloadarealsopresented．Atlast，themodelsofthisfull—bridgeDC／DCconvertercircuitareprovedcorrect．Keywords：DCchopper；full—bridgeconversion；sinusoidalpulsewidthmodulation(SPWM)；simulation中图分类号：TN702；TM464；TM743文献标志码：A文章编号：10

4、03—6954(2009)05—0010—03负载两端所加电压为直流电源电压“，电动机工作0引言于第1象限；当VT导通VT关断时，直到使VT再一次导通之前由VD续流。若负载电流衰减较快则桥式可逆斩波电路在电力电子技术、电力拖动和在VT再一次导通之前负载电压为零。这样负载上电力系统及其他领域应用最为广泛。对于具有摩擦的输出电压就可以得到零和+u两种电平。同样在负载的直流调速系统需要能在四象限内运行的直流负半周让晶体管VT保持导通，当VT导通时负载变换电路，从而发展出了桥式可逆斩波电路。传统的被加上负电压一u，电

5、动机工作于第3象限；当VL四象限直流电源是由两组反并联相控式整流电路实关断时VD续流，负载电压为零，负载电压可以得到现的，因此具有和其他相控式电源一样的固有缺点：一“和零两种电平。这样在一个周期内逆变器输出网侧功率因数随着调加深而变得很低；系统惯性大的PWM波形就由±“和零三种电平组成。二极无法满足诸如伺服系统类要求快速响应的场合。以管用于逆变电路的续流。从某种意义上来说，四象限DC／DC变换原理为基础的直流电压变换电路由于在直流变换电路是输入信号频率趋于零的逆变电路。交流侧采取不控整流方式，故网侧功率高，且

6、不随输出电压变化；由于采用开关频率较高的斩控方式，故’_j酊j2-}莳玎j系统惯性小，快速响应性能好．．因此调试桥式可逆斩波电路的相关参数并对负载的工作情况进行对比分-EL__一⋯——=·l)·卜十～R{析与研究对工程实践具有较强的预测和指导作用。__j咿2jjMT4】1电压型单相桥式逆变电路原理图1电压型单相桥式逆变电路原理负载在不同工作状态下参与导通的管子及输出电压型单相桥式逆变电路如图1所示，采用IG．逆变电压的情况如表1所示。BT开关管作为开关器件，负载为电感性，对晶体管的控制按如下进行：在正半周期时

7、让晶闸管VT保持导通而让晶闸管V交替通断。两管同时导通时，2双极性控制电路仿真基金项目：宁夏网族臼治区『1然基金项日——基于PFC和软开关的大功爷开关电源研究(NZ0724)波形调制方法如下：载波“在调制信号U(正弦·10·第32卷第5期四川电力技术Vo1．32，No．52009年l0月SiehuanElectricPowerTechnologyOct．，2009表1单相桥式逆变电路工作情况rUd(0

8、，的交点时刻控制VT和VT的通断。在“的正半周VT保持导通，lb>／／,时V1r4导通，负载电压u。=M，u，“时使VT，关断，图2双极性PWM控制发生电路模型=0。这样就得到PWM波形‰。双极性控制电路是指在一个斩波周期中输出电压的极性将有一次改变，即一㈩平均值=JIt0dt=(2D一1)Ud