一、電路結構

由于平衡橋后要連接雙T型橋逆變電路并聯，這里采用平衡橋電路來穩定母線和中線的電壓平衡，使正母線電壓BUS+和負母線電壓BUS-相對于中線的電壓大小相等，極性相反，如+50V=BUS+，-50=BUS-。

平衡橋電路由兩個電容串聯在母線之間，同時利用兩個IGBT和一個電感連接在電容的中心點，利用電感的充放電實現電容分壓的平衡，具體電路如下：

二、驅動電路

平衡橋電路的兩個IGBT組成半橋結構，這里采用的驅動芯片是ACPL-W340-500E，其為單路輸出的IGBT驅動芯片，其引腳結構與分布如下：

??引腳號??	??引腳名稱??	??功能描述??
1	VCC	輸出側電源正極（工作電壓范圍：15V~30V）
2	VO	門極驅動輸出（軌到軌輸出，峰值電流1.0A）
3	DESAT	去飽和檢測輸入（用于IGBT過流保護）
4	VEE	輸出側電源負極（接地）
5	ANODE	輸入側LED陽極（需串聯限流電阻）PWM信號正
6	CATHODE	輸入側LED陰極（控制信號接地端）PWM信號負，或接地

平衡橋驅動電路與上一篇文章中驅動電路類似，電容作用主要是為了穩壓、濾波、加速IGBT開通、消除柵極電壓尖峰等作用。

柵極和射極之間電阻的作用是為了防止在柵極懸空時集電極有高壓接通，因為IGBT由米勒電容，會導致IGBT誤導通，有燒壞IGBT的風險。此時在GE之間加一個幾十k的電阻，可以為米勒電容提供放電回路，防止誤導通。

其他電阻電容的作用可以看上篇文章，《二、PV升壓電路》，這里不再贅述。

三、驅動供電電路

從平衡橋的驅動電路可以看出，其并沒有為半橋驅動電路設計自舉電路，而驅動芯片本身也并不是半橋驅動，此處使用驅動電源的特殊設計來實現上下橋的驅動。其驅動供電電路與PV升壓電路中的boost驅動供電電路設計在一起，下面就具體分析一下。

1.電路拓撲

驅動供電使用的是反激變換器，其主繞組及原邊回路相同，此時PV boost驅動電源和平衡橋驅動電源都從輔助繞組的12V輸出引腳引出引出，在副邊繞組側進行整流穩壓，從而得到需要的驅動供電電壓。

2.副邊電路分析

由于兩個驅動供電電路的原邊繞組相同，接下來就分析一下副邊繞組的設計。

1.PV BOOST驅動供電電路

從原理圖可以看出，從反激變換器副邊12V繞組引過來的變化的交流電（不是正弦，參考反激變換器副邊電壓波形），首先經過D1、C1以及后續電容組成的濾波電路組成的整流電路，變為相對穩定的直流電；其中R1和R2組成放電電路，當下電時為電容提供續流回路，消耗電容能量。

之后為了得到-5V的負壓，以GND為參考電位（此點接到IGBT的射極），正向電壓15V，負壓-5V，這是通過C2、C3、D2、D3和R3組成一個簡易的“平衡橋”電路；通過穩壓二極管D3（1SMA5929BT3G）可以調節電容柜C2和C3的電壓，實現兩個電容電壓保持穩定，同時后續的C4~C9負責穩定C3和C2的電壓，供給驅動電路穩定和干凈的電壓。

利用二極管D3將電容C2和C3中點與+15之間的電壓穩定在15V，此時以GND為參考電位，繞組輸出的兩端母線電壓分別為15v和-5V，母線之間電壓為20V。

電阻R3為限流電阻，為穩壓二極管D3提供合適的反向電流，防止電流過大，損壞穩壓管。快恢復二極管D2是為了保護器件的柵極，起到鉗位作用（D2功能不確定，僅供參考）。

D3的參數如下：

屬性	參數值
二極管配置	獨立式
穩壓值(標稱值)	15V
反向電流(Ir)	0.5uA@11.4V
穩壓值(范圍)	14.25V~15.75V
耗散功率(Pd)	-
阻抗(Zzt)	2Ω

此電路配合PV的所使用的單路驅動器，實現了對IGBT的驅動。如果有多路開關管要使用此電源供電，則需要多路電源供電，這是因為有負壓驅動的存在，需要各個開關管的射極（源極）作為參看電位，因此使用過程中要進行思考是否需要負壓關斷功能。

2.平衡橋驅動電路供電

該驅動供電電路與上述BOOST驅動供電電路一致，都是利用IGBT的射極作為參考電位實現了負壓關斷，并沒有涉及到自舉驅動，負壓更加穩定。

3.電壓尖峰抑制手段

吸收是對電壓尖峰而言。

1、電壓尖峰的成因 :

●電壓尖峰是電感續流引起的。

●引起電壓尖峰的電感可能是：變壓器漏感、線路分布電感、器件等效模型中的感性成分等。

●引起電壓尖峰的電流可能是：拓撲電流、二極管反向恢復電流、不恰當的諧振電流等。

2、減少電壓尖峰的主要措施是：

●減少可能引起電壓尖峰的電感，比如漏感、布線電感等

●減少可能引起電壓尖峰的電流，比如二極管反向恢復電流等

●如果可能的話，將上述電感能量轉移到別處。

●采取上述措施后電壓尖峰仍然不能接受，最后才考慮吸收。吸收是不得已的技術措施

?3.RC吸收電路

●RC吸收的本質是阻尼吸收。

●有人認為R 是限流作用，C是吸收。實際情況剛好相反。

●電阻R 的最重要作用是產生阻尼，吸收電壓尖峰的諧振能量，是功率器件。

●電容C的作用也并不是電壓吸收，而是為R阻尼提供能量通道。

●RC吸收并聯于諧振回路上，C提供諧振能量通道，C 的大小決定吸收程度，最終目的是使R形成功率吸收。

●對應一個特定的吸收環境和一個特定大小的電容C，有一個最合適大小的電阻R，形成最大的阻尼、獲得最低的電壓尖峰。

●RC吸收是無方向吸收，因此RC吸收既可以用于單向電路的吸收，也可用于雙向或者對稱電路的吸收。

具體的吸收電路可見博文，鏈接如下，很詳細地介紹了各類吸收電路及其工作原理。【全】開關電源緩沖吸收電路：拓撲吸收、RC吸收、RCD吸收、鉗位吸收、無損吸收、LD緩沖、LR緩沖、飽和電感緩沖、濾波緩沖、振鈴-CSDN博客