移相全橋
關注創建者：匿名 創建時間：2021-09-13
移相全橋的實例教程
上圖是移相全橋的拓撲圖，各個元件的意義如下：
Vin：輸入的直流電源
T1-T4：4個主開關管，一般是MOSFET或IGBT
T1,T2稱為超前臂開關管，T3,T4稱為滯后臂開關管
C1-C4：4個開關管的寄生電容或外加諧振電容
D1-D4：4個開關管的寄生二極管或外加續流二極管
VD1,VD2:電源次級高頻整流二極管
TR：移相全橋電源變壓器
Lp：變壓器原邊繞組電感量
Ls1,Ls2:變壓器副邊電感量
Lr：變壓器原邊漏感或原邊漏感與外加電感的和
Lf：移相全橋電源次級輸出續流電感
Cf: 移相全橋電源次級輸出電容
RL: 移相全橋電源次級負載
因為是做理論分析，所以要將一些器件的特性理想化，具體如下：
1、 假設所有的開關管為理想元件，開通與關斷不存在延遲，導通電阻無窮?。婚_關管的體二極管或者外部的二極管也為理想元件，其開通與關斷不存在延遲，正向壓降為0。
2、 所有的電感，電容都為理想元件，不存在寄生參數，變壓器也為理想變壓器，不存在漏感與分布參數的影響，勵磁電感無窮大，勵磁電流可以忽略，諧振電感是外加的。
3、 超前橋臂與滯后的諧振電容都相等，即C1=C2=Clead，C3=C4=Clag。
次級續流電感通過匝比折算到初級的電感量LS`遠遠大于諧振電感的感量Lr即LS=Lr*n2》Lr。
展開 （考慮到PCB板濾波效果，電容低溫容值降低），紋波電流計算式如下：
問題十八：移相全橋的驅動是什么實現的？何為移相？移相帶來什么？
移相全橋目前在中大功率使用中，也是用的很火，受歡迎程度僅次于LLC諧振半橋。之前已經比較過不同拓撲的使用情況，這里就專門介紹下移相全橋的特點。
移相全橋特點一：驅動比較復雜，導致控制電路復雜，成本很高，原因是移相全橋一般有4個MOS，對驅動能力要求很高，一般IC很難做到，需要對驅動能力通過外置MOS管放大使用，又為了加強可靠性一般采用隔離變壓器來驅動MOS管。
移相全橋特點二：移相，為什么要移相，移相帶來什么，跟普通全橋有什么區別。移相針對的是同一組的MOS管，讓2個MOS管依次導通，可以降低開關損耗。超前臂橋實現ZVS同時，副邊處于續流，原邊電流被二極管分擔，MOS管電流也很小，近似零電流導通，滯后臂橋可以零電壓導通。
移相全橋特點三：工作過程復雜，二個輸出功率狀態（靠原邊提供能量），二個續流狀態（靠副邊電感及電容提供供能量），四個死區（來分別實現每個MOS管軟開通I）
只是為了給新手了解移相全橋，作為開關電源比較重要的拓撲一部分，它的重點和難點在哪里。
問題十九：大功率若追求效率，無橋PFC是怎么實現的？原理是什么？
很多人都聽說過無橋PFC，不過真正使用起來并不很常見，原因是無橋PFC相比普通有橋PFC效率上固然有提升，一般也就在1-2%，若不是追求高效，一般都不會使用，成本太高。根據無橋PFC的特點，其實整流橋并沒有真正省去不用，只是當做交流輸入正負半軸的隔離使用，簡單來說相當于普通二個PFC，交流正負半軸各一個，相應的PFC電感也會增加一個，MOS管也會增加一個，驅動IC也會復雜一些，對于大功率為了做高效，檢測電阻用變壓器繞組來做，可以減小損耗。
展開 （考慮到PCB板濾波效果，電容低溫容值降低），紋波電流計算式如下：
問題十八
移相全橋的驅動是什么實現的？何為移相？移相帶來什么？
移相全橋目前在中大功率使用中，也是用的很火，受歡迎程度僅次于LLC諧振半橋。之前已經比較過不同拓撲的使用情況，這里就專門介紹下移相全橋的特點。
移相全橋特點一：驅動比較復雜，導致控制電路復雜，成本很高，原因是移相全橋一般有4個MOS，對驅動能力要求很高，一般IC很難做到，需要對驅動能力通過外置MOS管放大使用，又為了加強可靠性一般采用隔離變壓器來驅動MOS管。
移 相全橋特點二：移相，為什么要移相，移相帶來什么，跟普通全橋有什么區別。移相針對的是同一組的MOS管，讓2個MOS管依次導通，可以降低開關損耗。超 前臂橋實現ZVS同時，副邊處于續流，原邊電流被二極管分擔，MOS管電流也很小，近似零電流導通，滯后臂橋可以零電壓導通。
展開 就絕對值而言，SiC FET 在 650V 器件上實現小于 7 毫歐的導通電阻，在 1200V 額定值下實現小于 10 毫歐，同時與硅定價相匹配。通過 UnitedSiC 以 SOT-227 格式展示的 2 毫歐、1200V 性能，模塊封裝中的并聯部件可以做得更好
圖1：SOT-227 封裝中的六個 SiC FET，額定電壓為 1200V 2 毫歐
SiC FET 的一個主要應用是作為 Si-MOSFET 和 IGBT 的直接替代品，這得益于簡單、兼容的柵極驅動和流行的 TO-247 封裝。現有應用，尤其是 IGBT 的開關頻率可能較低，但新設計可以利用新推出的 DFN8x8 封裝中 SiC FET 的高頻和邊緣速率能力。這大大降低了電感，使其非常適合硬開關和軟開關應用，例如 LLC 和移相全橋轉換器。通過 SiC FET 通道的固有反向傳導，充當低損耗、快速恢復的體二極管，在這方面也有幫助。
我們今天在哪里找到 SiC FET
作為 IGBT 和 Si-MOSFET 的直接替代品，SiC FET 用于升級電機驅動器、UPS 逆變器、焊機、大功率 AC-DC 和 DC-DC 轉換器等。
展開 同時，預置電源控制核心固件配合 PPEC Workbench 平臺，涵蓋移相全橋拓撲、LLC諧振拓撲、雙向有源全橋拓撲、三相逆變(整流)拓撲、LC串聯諧振拓撲、單相逆變(整流)拓撲、Buck/Boost拓撲、Vienna整流拓撲等，讓工程師能通過拖拽式操作快速配置基站電源的電壓調節、負載均衡等功能，適應不同網絡環境下的用電需求，保障通信信號的穩定傳輸，提升通信網絡的服務質量。
對于數據中心服務器電源，芯片強大的圖形化編程能力和豐富的功能模塊組件至關重要。工程師可利用其狀態機、Modbus 等組件，靈活設計服務器電源的冗余控制、熱插拔管理等復雜功能。圖形化邏輯編程方式使控制流程清晰直觀，便于團隊協作開發與后期維護，確保服務器在長時間高負荷運行中電源供應的穩定可靠，守護海量數據的安全，助力數字通信行業的蓬勃發展。
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而且平臺提供了汽車電子相關的工程模板，涵蓋移相全橋拓撲、LLC諧振拓撲、雙向有源全橋拓撲、三相逆變(整流)拓撲、LC串聯諧振拓撲、單相逆變(整流)拓撲、Buck/Boost拓撲、Vienna整流拓撲等。開發者可以基于這些模板，快速配置核心參數，完成 PPEC 工程開發，大大提高了開發效率，讓汽車電子產品能夠更快地推向市場。
同時，預置電源控制核心固件配合 PPEC Workbench 平臺，涵蓋移相全橋拓撲、LLC諧振拓撲、雙向有源全橋拓撲、三相逆變(整流)拓撲、LC串聯諧振拓撲、單相逆變(整流)拓撲、Buck/Boost拓撲、Vienna整流拓撲等，讓工程師能通過拖拽式操作快速配置基站電源的電壓調節、負載均衡等功能，適應不同網絡環境下的用電需求，保障通信信號的穩定傳輸，提升通信網絡的服務質量。
同時，預置電源控制核心固件配合 PPEC Workbench 平臺，涵蓋移相全橋拓撲、LLC諧振拓撲、雙向有源全橋拓撲、三相逆變(整流)拓撲、LC串聯諧振拓撲、單相逆變(整流)拓撲、Buck/Boost拓撲、Vienna整流拓撲等，讓工程師能通過拖拽式操作快速配置基站電源的電壓調節、負載均衡等功能，適應不同網絡環境下的用電需求，保障通信信號的穩定傳輸，提升通信網絡的服務質量。
該芯片預設豐富PPEC工程模板，涵蓋移相全橋拓撲、LLC諧振拓撲、雙向有源全橋拓撲、三相逆變(整流)拓撲、LC串聯諧振拓撲、單相逆變(整流)拓撲、Buck/Boost拓撲、Vienna整流拓撲等。
進入20世紀90年代，各種軟開關技術的開發和應用.如零電壓/零電流開關 PWM.零由壓/零由流轉移PWM、移相全橋和有源鉗位零電壓 PWM變換等都有很大發展。針對中等功率移相全橋零電壓 PWM技術的固有缺點以及應用IGBT后的特點，人們又做了許多改進研究，提出了混合ZCSZVS的 PWM移相全橋軟開關技術。
同理，當你加上正向Vgs，導電溝道形成后，即使反向導通，電流會選擇走電壓更低的導電溝道通路，因此反向導通時，加上Vgs可以讓導通壓降減小，這就是為什么LLC，移相全橋一類含有整流器的拓撲和圖騰柱PFC，希望能做同步整流提高效率。
同理，當你加上正向Vgs，導電溝道形成后，即使反向導通，電流會選擇走電壓更低的導電溝道通路，因此反向導通時，加上Vgs可以讓導通壓降減小，這就是為什么LLC，移相全橋一類含有整流器的拓撲和圖騰柱PFC，希望能做同步整流提高效率。
因此碳化硅MOSFET特別適合于體二極管會被硬關斷的拓撲
（例如電流連續模式圖騰柱無橋PFC）
及軟開關拓撲
（LLC，移相全橋等）
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碳化硅MOSFET還有一項出眾的特性：短路能力。
因此碳化硅MOSFET特別適合于體二極管會被硬關斷的拓撲（例如電流連續模式圖騰柱無橋PFC）及軟開關拓撲（LLC，移相全橋等）。
碳化硅MOSFET還有一項出眾的特性：短路能力。相比硅MOSFET短路時間大大提升，這對于變頻器等馬達驅動應用非常重要，圖12給出了CoolSiC、CoolMOS短路能力的對比圖。
VD1,VD2:電源次級高頻整流二極管
TR：移相全橋電源變壓器
Lp：變壓器原邊繞組電感量
Ls1,Ls2:變壓器副邊電感量
Lr：變壓器原邊漏感或原邊漏感與外加電感的和
Lf：移相全橋電源次級輸出續流電感
Cf: 移相全橋電源次級輸出電容
RL
