李 鐵,陳玉成,吳平常,譚 健,榮 軍,2
帶隔離變壓器的全橋電路仿真研究
李 鐵1,陳玉成1,吳平常1,譚 健1,榮 軍1,2
(1.湖南理工學(xué)院信息與通信工程學(xué)院,湖南岳陽414006;2. 復(fù)雜工業(yè)物流系統(tǒng)智能控制與優(yōu)化湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖南岳陽414006)
研究了直流-交流-直流變換器中帶隔離變壓器的全橋電路,首先闡述其工作原理,并且給出了其在MATLAB/Simulink中的仿真模型和仿真結(jié)果,仿真結(jié)果與理論分析完全一致。而且通過仿真分析得出帶隔離變壓器的全橋電路可以實(shí)現(xiàn)直流變直流的目的,相對(duì)于直流斬波電路,其抗干擾性更強(qiáng),更適應(yīng)功率更大的場(chǎng)合。
全橋電路 變壓器 大功率 仿真
全橋電路也被稱為H橋電路,即四個(gè)開關(guān)功率管組成H形狀四條腿,根據(jù)所帶負(fù)載不同分為非隔離型和非隔離型兩種,非隔離型直接聯(lián)接負(fù)載或者電網(wǎng),而隔離型先接變壓器進(jìn)行變壓后再進(jìn)行后續(xù)處理,比如可以進(jìn)行整流得到所需要的各種直流電壓,也可以直接聯(lián)接負(fù)載或者電網(wǎng)。全橋電路廣泛應(yīng)用于逆變電路或者直流電機(jī)的直流-直流變流電路。本文對(duì)帶變壓器的非隔離型全橋電路進(jìn)行了研究,首先詳細(xì)地闡述了該電路的工作原理,然后借助仿真軟件MATLAB/Simulink對(duì)電路的工作波形進(jìn)行了建模與仿真,最后通過仿真結(jié)果對(duì)電路進(jìn)行了分析。
全橋電路的原理圖和工作波形分別如圖1和圖2所示。
圖1 帶隔離變壓器的全橋電路原理圖
為了避免同一側(cè)半橋中上下兩開關(guān)在換流的過程中發(fā)生短暫的同時(shí)導(dǎo)通現(xiàn)象而損壞開關(guān),每個(gè)開關(guān)各自的占空比不能超過50%,并應(yīng)留有裕量。當(dāng)濾波電感電流連續(xù)時(shí),有:
如果輸出電感電流不連續(xù),輸出電壓U0將高于上式的計(jì)算值,并隨負(fù)載減小而升高,在負(fù)載為零的極限情況下
圖3 帶隔離型全橋電路的仿真模型
圖4 帶隔離型全橋電路的仿真波形圖
本文首先詳細(xì)的闡述了帶隔離變壓器的全橋電路工作原理,然后通過Simulink仿真軟件對(duì)其分析過程進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。仿真結(jié)果表明,帶隔離變壓器的全橋電路能夠?qū)崿F(xiàn)直流-交流-直流變換,仿真實(shí)驗(yàn)與理論分析完全一致,為其實(shí)際應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。
[1] 王兆安,劉進(jìn)軍.電力電子技術(shù)[M]. 北京.機(jī)械工業(yè)出版社,2000.
[2] 黃文潔,榮軍,黃文等.移相調(diào)壓控制技術(shù)在無源逆變電路中的應(yīng)用研究[J].電子技術(shù), 2015,(4):41-43.
[3] 張曉凡,榮軍,倪艷琴,等.三種單相半波可控整流電路的比較研究[J].船電技術(shù), 2016,36(3):1-5.
[4] 周曉華,藍(lán)會(huì)立,張銀,等.直流電機(jī)神經(jīng)元PID調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真[J].計(jì)算技術(shù)與自動(dòng),2017,36(1):23-26.
Simulation Study of Full-bridge Circuit with Isolated Transformer
Li Tie1, Chen Yucheng1, Wu Pingchang1,Tan Jian1, Rong Jun1,2
(1.Department of Information and Communication Engineering, Hunan Institute of Science and Technology, Yueyang 414006, Hunan, China; 2.Key Laboratory of Hunan Province on Intelligent Control and Optimization of Complex Industrial Logistics System, Yueyang 414006, Hunan, China)
TM465
A
1003-4862(2017)11-0016-02
2017-08-15
湖南省科技計(jì)劃項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)資助(2016TP1021)、2016年岳陽市科技計(jì)劃項(xiàng)目和2017年岳陽市社會(huì)科學(xué)課題(2017y26)
李鐵(1995-),男,本科。研究方向:信息與通信工程。