移相全桥和全桥LLC的核心区别在于拓扑结构、开关方式和适用场景。移相全桥采用硬开关技术,通过相位差调节输出,适用于中高功率场景;全桥LLC利用谐振网络实现软开关,效率更高,更适合高频高密度应用。
详细对比
工作原理差异
移相全桥:基于脉冲宽度调制(PWM),通过调节对角线开关管的导通相位差实现电压控制。工作过程中依赖硬开关切换,形成方波输出。
全桥LLC:采用电感-电容-电感(LLC谐振网络),通过谐振特性实现零电压开通(ZVS)和零电流关断(ZCS),降低开关损耗。
性能特点
效率:
移相全桥:硬开关导致较高损耗,效率较低(尤其高频场景)。
全桥LLC:软开关显著降低损耗,效率提升5%-10%。
电磁干扰(EMI):
移相全桥:硬开关产生高dv/dt和di/dt,需额外滤波。
全桥LLC:软开关减少EMI,简化滤波设计。
电压应力:
移相全桥:开关管承受约两倍输入电压。
全桥LLC:谐振网络分担电压,应力更低。
控制复杂度
移相全桥:控制较简单,依赖PWM相位调节。
全桥LLC:需精确频率控制和闭环反馈,设计难度更高。
适用场景
移相全桥:稳定性高,适合通信电源、UPS等中高功率场景。
全桥LLC:高效低干扰,适用于服务器电源、电动汽车充电器等高密度高频场景。
1.移相全桥
移相全桥是一种电力转换器结构,由两个半桥组成,每个半桥都包含两个开关管和一个二极管。移相全桥通过控制开关管的通断来实现电压转换和功率调节。其核心原理是通过引入延时或移相角度来控制半桥的开关动作,从而实现零电压开关(Zero
Voltage Switching,ZVS)或零电流开关(Zero Current
Switching,ZCS)操作。移相全桥具有高效率、低开关损耗和较小的电磁干扰等特点。
2.全桥 LLC
全桥 LLC 是一种串联谐振型电力转换器,也由两个半桥组成。但与移相全桥不同的是,全桥 LLC 在输出端加入了谐振电感和谐振电容。全桥 LLC
的工作原理是通过控制开关管的通断和谐振电感与谐振电容的共振来实现高效能量转换。它使用LLC谐振拓扑结构,在匹配谐振频率时可以实现零电压开关(Zero
Voltage Switching,ZVS)操作,从而降低开关损耗和电磁干扰。
3.移相全桥与全桥llc的区别对比
移相全桥和全桥 LLC 在拓扑结构、工作原理和特点上存在一些区别。
拓扑结构:移相全桥和全桥 LLC 都由两个半桥组成,但在输出端的不同处理方式上有所区别。移相全桥仅使用开关管和二极管来完成功率转换,而全桥 LLC
在输出端添加了谐振电感和谐振电容,形成了串联谐振型拓扑结构。
工作原理:移相全桥通过移相角度的调节来控制半桥的开关动作,以实现零电压或零电流开关操作。而全桥 LLC
则通过控制开关管的通断和谐振电感与谐振电容的共振来实现高效能量转换。全桥 LLC 可以在匹配谐振频率时实现零电压开关操作,从而降低损耗。
特点:移相全桥和全桥 LLC 在特点上也有所差异。移相全桥具有高效率、低开关损耗和较小的电磁干扰等优点,适用于高功率应用场景。全桥 LLC
则具有较好的谐振特性,能够实现零电压开关操作,进一步提高效率和降低电磁干扰。
总结
全桥LLC在效率和EMI性能上优势明显,但需更高设计复杂度;移相全桥则以成熟可靠见长,适合成本敏感型中功率场景。
综上所述,移相全桥和全桥LLC是两种常见的开关电源拓扑结构,用于将输入电压转换为所需的输出电压。它们在工作原理、结构和特点上存在差异。移相全桥适用于中高功率应用,具有简单的控制和较好的转换效率,但输出电压对负载变化敏感。全桥LLC具有高效能、低损耗、较低的EMI和较好的输出电压稳定性,适用于多种应用场景,但需要更复杂的控制电路和设计要求。