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Comparação de vantagens e desvantagens entre circuito de meia ponte e circuito de ponte completa
25 Nov 2023

A forma do circuito principal de conversão de energia do inversor meia ponte é mostrada na figura a seguir:

Ao analisar a tensão suportável do tubo da chave e a tensão primária do transformador quando dois tubos da chave são ligados e desligados alternadamente usando um circuito sequencial, sabe-se que a tensão suportável necessária do tubo da chave é Vac; A tensão primária do transformador é 1/2Vdco

A forma de onda de trabalho é a seguinte:


A diferença entre o circuito principal de conversão de potência do inversor de ponte completa e o circuito de ponte de placa é que dois outros transistores de comutação idênticos são usados ​​para substituir dois capacitores, ou seja, o circuito de comutação do inversor é composto por quatro transistores de comutação. Da mesma forma, analisando o circuito de temporização, pode-se concluir que a tensão suportável necessária do transistor chave é Vac; A tensão primária do transformador é ± Vdco

Conforme mostrado na figura a seguir:

Ao compreender as características e princípios de funcionamento dos dois circuitos, você pode comparar suas vantagens e desvantagens.

Em primeiro lugar, é muito conveniente ver uma diferença clara no diagrama do circuito, ou seja, o número de tubos de comutação é diferente. O número de tubos de comutação no circuito de meia ponte é pequeno e o custo é correspondentemente baixo. O circuito de ponte completo possui 4 tubos de comutação, e dois conjuntos de pulsos de acionamento de fase oposta são necessários para controlar dois pares de tubos de comutação, o que inevitavelmente leva à complexidade do circuito de acionamento. Como existem apenas dois tubos no circuito de meia ponte, não há problema simultâneo de ligar-desligar e sua capacidade anti-desequilíbrio é forte, ou seja, a exigência de serviço não é muito alta, então o circuito de acionamento é muito mais simples do que toda a ponte.
Quando se trata de capacidade anti-desequilíbrio, podemos olhar novamente o diagrama esquemático, quando o circuito meia ponte funciona a 120VAC, a chave no meio do capacitor está fechada, e o problema de desequilíbrio é resolvido principalmente separando o capacitor reto C. Quando o fluxo magnético estiver desequilibrado, haverá uma polarização de corrente contínua na linha. Quando a polarização da corrente contínua for grande até certo ponto, haverá saturação do fluxo magnético. Com a adição desta capacitância direta, a corrente contínua não consegue passar para atingir o objetivo de anti-desequilíbrio. Por outro lado, quando não há capacitância direta, haverá um desequilíbrio do fluxo magnético, ou seja, haverá magnetismo remanente no núcleo, o fluxo magnético não pode ser restaurado a zero e o magnetismo remanente se acumula até certo ponto levando à saturação do núcleo. Com este capacitor, quando a energia de fluxo contínuo da bobina do transformador for demais, ela carregará C (CC: a tensão em ambas as extremidades é certa, então a energia absorvida também é certa), para que o excesso de energia não seja armazenado no bobina, formando remanência, de modo a resolver o problema do desequilíbrio do fluxo magnético neste momento o princípio de funcionamento da ponte completa e da meia ponte é muito semelhante. Quando o circuito meia ponte opera a 220 VCA, não há necessidade da presença de capacitor direto. Como a tensão no ponto médio dos dois capacitores de filtro está flutuando neste momento, ele pode ajustar automaticamente o circuito em ambos os lados para alcançar o equilíbrio. Quando a indutância continua a carregar C. em um determinado ciclo, há muita energia, e a tensão em ambas as extremidades de C será um pouco maior, e a energia que teria gerado o magnetismo residual será armazenada no capacitor, e a tensão em ambas as extremidades de C será correspondentemente mais baixa. Quando o próximo ciclo C for descarregado, porque o dever permanece inalterado, ele não liberará todo o excesso de energia, ou seja, C, a tensão em ambas as extremidades ainda estará um pouco maior que o valor normal, mas não é muito maior, seguida de descarga C, pois sua tensão é menor que o valor normal, a liberação de energia será menor, continue reduzindo a tensão em ambas as extremidades de C até que um novo equilíbrio seja alcançado. Simplificando, os dois capacitores distribuem automaticamente o excesso de energia no transformador até que ele fique equilibrado sem remanência.
A aplicação de circuitos de meia ponte e ponte completa também é diferente. Podemos primeiro observar a forma de onda da tensão do lado primário do transformador, a tensão do lado primário do transformador do circuito de meia ponte é 1/2 Vc e a tensão do lado primário do transformador do circuito de ponte completa é Vdc. P = VDI, para produzir a mesma potência, a corrente de entrada do circuito de meia ponte é o dobro da do circuito de ponte completa; Em outras palavras, se suas correntes de comutação forem iguais e a tensão de entrada de potência for igual, a potência de saída da meia ponte será metade da potência da ponte completa. Portanto, o circuito meia ponte não é adequado para circuito inversor de alta potência. Além disso, devido à diferença na tensão e corrente de entrada, também existem certas diferenças no projeto do transformador, o diâmetro lateral original do transformador de circuito de meia ponte é mais espesso e o número de voltas do lado original do circuito de ponte completa é relativamente mais. Em comparação com outros circuitos, o circuito de meia ponte e o circuito de ponte completa têm uma vantagem comum: não precisam de resistência de dreno, e a energia armazenada na indutância de fuga será realimentada diretamente ao BUS, e a eficiência do circuito é relativamente alto.



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