全橋電路是一種常用的電力電子變換器拓撲結構,具有高效、可控性好、適用范圍廣等優(yōu)點。它常常用于dc-ac,dc-dc和ac-dc的電力轉換中。
全橋電路由4個弟mosfet管組成,其中兩個mosfet管組成一個半橋,而兩個半橋則組成了一個完整的全橋。它的工作原理是通過控制mosfet管的導通和關斷狀態(tài),使得電流在不同的通道之間流動,從而實現(xiàn)電流的反向或流動方向的改變。
在全橋電路中,mosfet管的導通和關斷狀態(tài)是由一個驅動電路來控制的。驅動電路通過給mosfet管施加適當?shù)母叩碗娖絹砜刂破鋵ê完P斷。一般來說,驅動電路由一個電源和一個控制器組成。
控制器是全橋電路的核心部分,其主要功能是通過將適當?shù)碾娖叫盘柊l(fā)送給驅動電路,使得驅動電路能夠正確定時地控制mosfet管的開關狀態(tài)??刂破魍ǔJ褂梦⑻幚砥骰驅S玫目刂菩酒瑏韺崿F(xiàn),通過編程控制來生成驅動信號,以實現(xiàn)對全橋電路的精確控制。
在控制器中,一個重要的參數(shù)是占空比。占空比是指由信號的高電平時間和周期時間所占比例,其范圍在0到1之間。通過調整占空比,可以實現(xiàn)對全橋電路輸出電壓和電流的控制。例如,當占空比為0.5時,說明高電平和低電平時間相等,電流平均值為零,這時輸出電壓為0。而當占空比為1時,說明高電平時間等于周期時間,電流平均值最大,輸出電壓也最大。通過調整占空比,可以實現(xiàn)對輸出電壓的控制,從而實現(xiàn)對輸出功率的控制。
此外,全橋電路還可以通過pwm(脈寬調制)技術實現(xiàn)對輸出電壓的控制。pwm技術是通過改變信號的脈沖寬度來控制輸出電壓的平均值的。通過控制pwm信號的脈沖寬度和頻率,可以實現(xiàn)對全橋電路輸出電壓的精確控制。
舉一個實際應用的例子,我們可以將全橋電路應用于太陽能逆變器。太陽能逆變器是將太陽能光電板產生的直流電轉換為交流電的設備。通過使用全橋電路,可以實現(xiàn)太陽能板輸出電壓的變化和頻率的改變。當太陽能光電板產生的直流電電壓較低時,全橋電路可以通過控制mosfet管的導通和關斷實現(xiàn)電壓升壓。而當直流電電壓較高時,全橋電路可以通過控制占空比和pwm技術實現(xiàn)電壓降壓和頻率變換。通過這種方式,太陽能逆變器可以將太陽能光電板產生的直流電轉換為與公共電網兼容的交流電。
總之,全橋電路是一種重要的電力電子變換器拓撲結構,它通過驅動4個mosfet管的導通和關斷來實現(xiàn)電流的反向或流動方向的改變。通過適當?shù)目刂坪褪褂胮wm技術,全橋電路可以實現(xiàn)對輸出電壓和電流的精確控制。在實際應用中,全橋電路可以用于太陽能逆變器等各種場景,來實現(xiàn)不同電源之間的電力轉換。