电路桥型结构变换的奥秘，如何实现高效转换？

摘要： 桥式电路是一种常见的电子电路结构，广泛应用于整流、逆变和变频等领域，本文将详细解释桥式电路的工作原理、控制方式及其变换方法，并通过表格形式展示相关内容，一、桥式电路的基本结构和工作...

桥式电路是一种常见的电子电路结构，广泛应用于整流、逆变和变频等领域，本文将详细解释桥式电路的工作原理、控制方式及其变换方法，并通过表格形式展示相关内容。

一、桥式电路的基本结构和工作原理

桥式电路通常由四个二极管或开关器件（如晶闸管）组成，形成一个“桥”式结构，其基本结构如下图所示：

工作原理

1、输入电压为正半周时：

D1和D3导通，D2和D4截止，电流通过D1、负载和D3形成回路，输出上正下负的半波整流电压。

2、输入电压为负半周时：

D2和D4导通，D1和D3截止，电流通过D2、负载和D4形成回路，输出上正下负的另外半波整流电压。

通过上述过程，桥式电路将交流电转换为单向脉动性直流电。

二、桥式电路的控制方式

桥式电路的控制方式主要有双极性控制、有限双极性控制和移相控制三种，每种控制方式都有其独特的特点和应用场景。

1. 双极性控制方式

在双极性控制方式中，开关管Q2和Q3、Q1和Q4同时开通和关断，以PWM方式交替开通和关断，两对开关管的开通时间不超过半个开关周期，且存在死区时间，其驱动波形和工作波形如下所示：

Q1和Q4导通时，Q2和Q3截止。

Q2和Q3导通时，Q1和Q4截止。

2. 有限双极性控制方式

有限双极性控制方式中，同一个桥臂的两个开关管180度互补导通，另一个桥臂的开关管导通占空比可调，具体工作模式如下：

正半周：Q4一直开通，Q1只开通一段时间。

负半周：Q3一直开通，Q2只开通一段时间。

3. 移相控制方式

移相控制方式是应用最广泛的软开关电路之一，每个桥臂的两个开关管180度互补导通，两个桥臂的导通之间相差一个相位，即移相角，通过调节移相角的大小来调节输出脉冲宽度，从而达到调节输出电压的目的，其驱动波形和工作波形如下所示：

Q1和Q3领先于Q4和Q2，分别定义为超前臂和滞后臂。

通过调节移相角Φ来调节输出电压。

三、桥式电路的变换方法

桥式电路可以通过不同的控制方式实现多种功能，包括DCDC变换、ACDC变换等，以下是几种常见的变换方法：

1. DCDC变换

DCDC变换器通过全桥逆变器将直流电压转换为高频交流方波电压，再经过变压器降压后，通过全波整流滤波得到直流电压，全桥逆变器由四个开关管组成，通过PWM调制实现电压转换。

2. ACDC变换

ACDC变换器利用桥式整流电路将交流电转换为直流电，整流电路由四个二极管组成，通过交替导通实现整流功能，输入电压为正半周时，D1和D3导通；输入电压为负半周时，D2和D4导通。

四、FAQs

1、什么是桥式电路？

桥式电路是由四个二极管或开关器件组成的电路结构，用于将交流电转换为单向脉动性直流电。

2、桥式电路有哪些控制方式？

桥式电路的控制方式主要包括双极性控制、有限双极性和移相控制。

3、如何实现DCDC变换？

DCDC变换通过全桥逆变器将直流电压转换为高频交流方波电压，再经过变压器降压和全波整波得到直流电压。

4、如何实现ACDC变换？

ACDC变换利用桥式整流电路将交流电转换为直流电，通过四个二极管交替导通实现整流功能。

通过以上内容，可以全面了解桥式电路的结构、工作原理、控制方式及其在不同领域的应用。