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一、半橋電路

（一）結(jié)構(gòu)組成

半橋電路由兩個(gè)功率開關(guān)器件（如MOS管）以圖騰柱形式連接，中間點(diǎn)作為輸出端，用于提供方波信號。一個(gè)基礎(chǔ)的半橋電路通常包含兩個(gè)開關(guān)管、一個(gè)電感和一個(gè)電容。

（二）工作原理

兩個(gè)開關(guān)管交替導(dǎo)通。當(dāng)V1導(dǎo)通時(shí)，V2關(guān)斷，電容C1上的能量釋放到負(fù)載R上，輸出電壓Uo為正，同時(shí)電容C2充電。當(dāng)V1關(guān)斷后，V2導(dǎo)通，電容C2的能量釋放到負(fù)載R上，輸出電壓Uo為負(fù)，同時(shí)電容C1充電。通過交替導(dǎo)通開關(guān)管V1和V2，負(fù)載可以獲得交流電能。需要注意的是，半橋電路需要設(shè)置死區(qū)時(shí)間，防止兩個(gè)開關(guān)管同時(shí)導(dǎo)通導(dǎo)致短路。此外，在50Hz-60Hz的工作頻率下，電容的容量需求較大，這會增加電路的體積和成本。

（三）應(yīng)用場景

半橋電路適用于低功率應(yīng)用，如小型電機(jī)驅(qū)動、太陽能逆變器、變頻空調(diào)等。由于其成本低且控制相對容易，在中小功率場合（1KW以下）得到廣泛應(yīng)用。

二、全橋電路

（一）結(jié)構(gòu)組成

全橋電路，也稱為H橋電路，由四個(gè)功率開關(guān)管組成。其中Q1和Q4的通斷互補(bǔ)，Q2和Q3的通斷互補(bǔ)。

（二）工作原理

當(dāng)Q1、Q3閉合，Q2、Q4斷開時(shí)，負(fù)載電壓Uo為正；當(dāng)Q1、Q3斷開，Q2、Q4閉合時(shí)，負(fù)載電壓Uo為負(fù)。Q1、Q3和Q2、Q4交替導(dǎo)通，使負(fù)載獲得交流電能。當(dāng)負(fù)載不是純電阻時(shí)，負(fù)載電壓和負(fù)載電流不同相位，此時(shí)開關(guān)管的寄生二極管起到電流續(xù)流的作用。相比半橋電路，全橋電路更適合大功率應(yīng)用場合。

（三）應(yīng)用場景

全橋電路適用于高功率應(yīng)用，如直流電機(jī)驅(qū)動、電力變換器、UPS不間斷電源等。它能夠提供更精確的控制，適合需要調(diào)速和制動的場景。

三、半橋與全橋電路對比

半橋電路通過兩個(gè)開關(guān)管和兩個(gè)電容的交替工作來實(shí)現(xiàn)交流電的輸出，結(jié)構(gòu)相對簡單，成本較低，適用于中小功率場合。全橋電路則通過四個(gè)開關(guān)管的互補(bǔ)導(dǎo)通來實(shí)現(xiàn)交流電的輸出，在相同的開關(guān)電流下，輸出功率是半橋電路的兩倍，更適合大功率應(yīng)用。

四、半橋與全橋驅(qū)動類比說明

半橋驅(qū)動類似于用兩個(gè)水龍頭（分別控制冷水和熱水）來調(diào)節(jié)水溫。在電路中，半橋驅(qū)動通過交替打開這兩個(gè)“水龍頭”（電力開關(guān)）來控制電流的方向和大小，廣泛應(yīng)用于電機(jī)控制和電源變換器。全橋驅(qū)動則是半橋驅(qū)動的擴(kuò)展，如同有四個(gè)水龍頭（兩個(gè)控制熱水，兩個(gè)控制冷水），通過更精細(xì)地調(diào)節(jié)這四個(gè)水龍頭，可以更精確地控制水的溫度和流量。在電路中，全橋驅(qū)動通過更復(fù)雜的方式控制電流，使得電機(jī)可以前進(jìn)也可以后退，非常適合需要雙向控制的應(yīng)用，如電動汽車的電機(jī)。