Half-bridge电路仿真分析

搭建了下图所示的Half-bridge仿真电路。其中，输入电压Vin=24V，开关频率fs=50kHz，驱动脉冲占空比D=0.5，输入电容Cin1=Cin2=1000uF，隔直电容C=10uF，输出滤波电感L=100uH，滤波电容Co=100uF，负载电阻Ro=1.2Ω，变压器原副边匝比N1:N2=1:1。

Half-bridge仿真电路

对电路进行仿真，得到下图所示输入电流、输出电压和输出电流仿真波形；

Iin、Vo、IR仿真波形

流过变压器原边电流如下图所示；

变压器原边电流

隔直电容电压波形如下图所示；

隔直电容电压

滤波电感电流波形如下图所示；

滤波电感电流波形

输出纹波电压波形如下图所示；

输出纹波电压

综上分析可知，当开关S1导通时，变压器副边不控整流桥的二极管D1和D4处于通态，开关S2导通时，二极管D2和D3处于通态，输入直流源通过隔离变压器给负载供电。由于开关管S1和S2的特性并非完全相同，在相同的驱动脉宽下可能产生不同的导通时间，造成变压器输入电压正负不均，使变压器饱和；为了防止变压器的饱和，在变压器原边串联一隔直电容C，滤除输入电压中的直流量。此时，输出电压Vo=Vin*D*N2/N1=12V，输出电流IR=10A，输出功率Po=120W。