首先我們先來了解一下半橋電路的基本拓撲：

 

半橋電路的基本拓撲電路圖

 

電容器C1和C2與開關管Q1、Q2組成橋
，橋的對角線接變壓器T1的原邊繞組，故稱半橋變換器。如果此時C1=C2，那麼當某一開關管導通時，繞組上的電壓隻有電源電壓的一半。

 

 

參照半橋電路的基本拓撲電路圖，其中Q1開通，Q2關斷，此時變壓器兩端所加的電壓為母線電壓的一半，同時能量由原邊向副邊傳遞。Q1關斷，Q2關斷，此時變壓器副邊兩個繞組由於整流二極管兩個管子同時續流而處於短路狀態，原邊繞組也相當於短路狀態。Q1關斷
，Q2開通。此時變壓器兩端所加的電壓也基本上是母線電壓的一半，同時能量由原邊向副邊傳遞。副邊兩個二極管完成換流。

 

 

 

原因：由於兩個電容連接點A的電位是隨Q1、Q2導通情況而浮動的，所以能夠自動的平衡每個晶體管開關的伏秒值，當浮動不滿足要求時
，假設Q1、Q2具有不同的開關特性
，即在相同的基極脈衝寬度t=t1下
，Q1關斷較慢

，Q2關斷較快，則對B點的電壓就會有影響，就會有有灰色麵積中A1
、A2的不平衡伏秒值，原因就是Q1關斷延遲。

 

如(ru)果(guo)要(yao)這(zhe)種(zhong)不(bu)平(ping)衡(heng)的(de)波(bo)形(xing)驅(qu)動(dong)變(bian)壓(ya)器(qi)
，將(jiang)會(hui)發(fa)生(sheng)偏(pian)磁(ci)現(xian)象(xiang)，致(zhi)使(shi)鐵(tie)心(xin)飽(bao)和(he)並(bing)產(chan)生(sheng)過(guo)大(da)的(de)晶(jing)體(ti)管(guan)集(ji)電(dian)極(ji)電(dian)流(liu)

，從(cong)而(er)降(jiang)低(di)了(le)變(bian)換(huan)器(qi)的(de)效(xiao)率(lv)，使(shi)晶(jing)體(ti)管(guan)失(shi)控(kong)
，甚(shen)至(zhi)燒(shao)毀(hui)。

 

在變壓器原邊串聯一個電容的工作波形圖

 

解決辦法：在變壓器原邊線圈中加一個串聯電容C3，則與不平衡的伏秒值成正比的直流偏壓將被次電容濾掉，這樣在晶體管導通期間，就會平衡電壓的伏秒值，達到消除偏磁的目的。

 

 

從半橋電路結構上看，選用橋臂上的兩個電容C1、C2時需要考慮電容的均壓問題

，盡量選用C1=C2的(de)電(dian)容(rong)，那(na)麼(me)當(dang)某(mou)一(yi)開(kai)關(guan)管(guan)導(dao)通(tong)時(shi)，繞(rao)組(zu)上(shang)的(de)電(dian)壓(ya)隻(zhi)有(you)電(dian)源(yuan)電(dian)壓(ya)的(de)一(yi)半(ban)，達(da)到(dao)均(jun)壓(ya)效(xiao)果(guo)，一(yi)般(ban)情(qing)況(kuang)下(xia)
，還(hai)要(yao)在(zai)兩(liang)個(ge)電(dian)容(rong)兩(liang)端(duan)各(ge)並(bing)聯(lian)一(yi)個(ge)電(dian)阻(zu)（原理圖中的R1和R2）並且R1=R2進一步滿足要求，此時在選擇阻值和功率時需要注意降額。此時，電容C1、C2的作用就是用來自動平衡每個開關管的伏秒值
，（與C3的區別：C3是濾去影響伏秒平衡的直流分量）。

 

可以對驅動脈衝寬度的最大值加以限製
，使導通角度不會產生直通。

 

還hai可ke以yi從cong拓tuo撲pu上shang解jie決jue問wen題ti，才cai用yong交jiao叉cha耦ou合he封feng閉bi電dian路lu
，使shi一yi管guan子zi導dao通tong時shi，另ling一yi管guan子zi驅qu動dong在zai封feng閉bi狀zhuang態tai
，直zhi到dao前qian一yi個ge管guan子zi關guan斷duan

，封feng閉bi才cai取qu消xiao
，後hou管guan才cai有you導dao通tong的de可ke能neng，這zhe種zhong自zi動dong封feng鎖suo對dui存cun儲chu時shi間jian、參數分布有自動適應的優點，而且對占空比可以滿度使用的。

 

副邊為全波電路

 

副邊為全橋電路

 

 

1、根據輸出電壓的高低，考慮管子的安全問題;
2
、功率損耗的問題，主要是開關管和副邊繞組的損耗問題;

 

 

1
、原邊線圈過負載限製：要給原邊的功率管提供獨立的電流限製;
2、軟啟動：啟動時，要限製脈寬

，使得脈寬在啟動的最初若幹個周期中慢慢上升;
3、磁的控製：控製晶體管驅動脈衝寬度相等，要使正反磁通相等，不產生偏磁;
4
、防止直通：要控製占空比上限縮小;
5、電壓的控製和隔離：電路要閉環控製，隔離可以是光電隔離器、變壓器或磁放大器等;
6
、過壓保護：通常是封閉變換器的開關脈衝以進行過壓保護;
7、電流限製：電流限製安裝在輸入或輸出回路上，在發生短路時候起作用;
8
、輸入電壓過低保護：規定隻有在發揮良好性能的足夠高的電壓下才能啟動;
9、此外
，還要有合適的輔助功能：如浪湧電流限製和輸出濾波環節等。

 

 

1、上下橋臂不共地，即原邊電路的開關管不共地。
2
、隔離驅動。

 

 

絕大多數的模擬電路設計者都知道怎麼在雙電源電壓的條件下使用運算放大器

，比如圖1左邊的那個電路

，一個雙電源是由一個正電源和一個相等電壓的負電源組成。一般是正負15V，正負12V和正負5V也是經常使用的。輸入電壓和輸出電壓都是參考地給出的，還包括正負電壓的擺動幅度極限Vom以及最大輸出擺幅。

 

單電源供電的電路（圖1中右）運放的電源腳連接到正電源和地。正電源引腳接到VCC＋
，地或者VCC－引腳連接到GND。將jiang正zheng電dian壓ya分fen成cheng一yi半ban後hou的de電dian壓ya作zuo為wei虛xu地di接jie到dao運yun放fang的de輸shu入ru引yin腳jiao上shang
，這zhe時shi運yun放fang的de輸shu出chu電dian壓ya也ye是shi該gai虛xu地di電dian壓ya，運yun放fang的de輸shu出chu電dian壓ya以yi虛xu地di為wei中zhong心xin

，擺bai幅fu在zaiVom 之內。有一些新的運放有兩個不同的最高輸出電壓和最低輸出電壓。這種運放的數據手冊中會特別分別指明Voh 和Vol 。需xu要yao特te別bie注zhu意yi的de是shi有you不bu少shao的de設she計ji者zhe會hui很hen隨sui意yi的de用yong虛xu地di來lai參can考kao輸shu入ru電dian壓ya和he輸shu出chu電dian壓ya
，但dan在zai大da部bu分fen應ying用yong中zhong，輸shu入ru和he輸shu出chu是shi參can考kao電dian源yuan地di的de，所suo以yi設she計ji者zhe必bi須xu在zai輸shu入ru和he輸shu出chu的de地di方fang加jia入ru隔ge直zhi電dian容rong
，用yong來lai隔ge離li虛xu地di和he地di之zhi間jian的de直zhi流liu電dian壓ya。

 

 

通常單電源供電的電壓一般是5V，這時運放的輸出電壓擺幅會更低。另外現在運放的供電電壓也可以是3V 也或者會更低。出於這個原因在單電源供電的電路中使用的運放基本上都是Rail－To－Rail 的運放（如AD820
、AD822
、AD824），這樣就消除了丟失的動態範圍。需要特別指出的是輸入和輸出不一定都能夠承受Rail－To－Rail 的電壓。雖然器件被指明是軌至軌（Rail－To－Rail）的de，如ru果guo運yun放fang的de輸shu出chu或huo者zhe輸shu入ru不bu支zhi持chi軌gui至zhi軌gui，接jie近jin輸shu入ru或huo者zhe接jie近jin輸shu出chu電dian壓ya極ji限xian的de電dian壓ya可ke能neng會hui使shi運yun放fang的de功gong能neng退tui化hua，所suo以yi需xu要yao仔zai細xi的de參can考kao數shu據ju手shou冊ce是shi否fou輸shu入ru和he輸shu出chu是shi否fou都dou是shi軌gui至zhi軌gui。

 

結論

本(ben)篇(pian)文(wen)章(zhang)幾(ji)乎(hu)將(jiang)半(ban)橋(qiao)電(dian)路(lu)的(de)大(da)部(bu)分(fen)基(ji)礎(chu)知(zhi)識(shi)都(dou)進(jin)行(xing)了(le)總(zong)結(jie)和(he)歸(gui)納(na)。難(nan)得(de)的(de)是(shi)，還(hai)對(dui)半(ban)橋(qiao)電(dian)路(lu)當(dang)中(zhong)出(chu)現(xian)的(de)問(wen)題(ti)進(jin)行(xing)了(le)詳(xiang)盡(jin)的(de)分(fen)析(xi)，並(bing)給(gei)出(chu)了(le)相(xiang)應(ying)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)。希(xi)望(wang)大(da)家(jia)能(neng)夠(gou)全(quan)麵(mian)掌(zhang)握(wo)這(zhe)些(xie)知(zhi)識(shi)，從(cong)而(er)為(wei)自(zi)己(ji)的(de)設(she)計(ji)生(sheng)涯(ya)打(da)好(hao)堅(jian)實(shi)的(de)基(ji)礎(chu)。然(ran)後(hou)介(jie)紹(shao)了(le)如(ru)何(he)將(jiang)雙(shuang)電(dian)源(yuan)運(yun)放(fang)電(dian)路(lu)改(gai)為(wei)單(dan)電(dian)源(yuan)電(dian)路(lu)設(she)計(ji)
，更(geng)好(hao)了(le)為(wei)電(dian)路(lu)設(she)計(ji)者(zhe)服(fu)務(wu)。

 

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