帶隔離變壓器的全橋電路仿真研究

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)功率更大的場合。

全橋電路 變壓器 大功率 仿真

0 引言

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)果對電路進(jìn)行了分析。

1 帶隔離型全橋電路的工作原理介紹

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

2 帶隔離型全橋電路在MATLAB/Simulink的建模與仿真

2.1 仿真模型

圖3 帶隔離型全橋電路的仿真模型

2.2 仿真結(jié)果及其分析

3 結(jié)束語

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)。

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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。