桥电路下桥臂功率开关管的栅极，采样得到的电流信号经过比较放大器的比较处理之后反馈给SG3525和IR2104，从而控制主电路的电流，防止故障时电路中的电流过大而导致电子器件的烧毁，从而达到过电流保护的目的。 3.2.2整流电路
电动车充电器使用的是直流充电，所以我们必须把220V交流电整流为直流电之后才能正常使用，这就需要在主电路中添加整流电路来实现，由于考虑到实际应用的情况，在本设计中采用了两个整流电路，一个是一次侧整流电路，另一个就是二次侧整流电路，一下分别介绍。
（1）一次侧整流电路
目前最常用的整流电路是由整流二极管构成的桥式整流电路，本设计一次侧的桥式整流电路图如图3-8（a）所示。电路图由四个工频二极管按照一定结构连接而成，由于二极管的单向导通特性，所以使得电路有了整流的功能。下面分析一下其工作原理：当输入电压AB工作波形在正半周期时， D1、D3因受到向电压而导通； D2、D4因受到反向电压而截止。此时电路中电流的流向回路为A→D1→Rfz→D3→B，在Rfz上得到了正下负的半波电压；当输入电压AB的工作波形在负半周期时， D2、D4因受到正向电压而导通； D1、D3因受到反向电压而截止。此时电路中电流的流向回路为A→D2→Rfz →D4→B，在Rfz 上也同样得到了相同的半波电压。由于输入电压具有周期性，上诉的过程会周而复始的重复下去，最后在Rfz 上就得到了一系列连续的整流电压，波形图如图3?7（b）所示。
图3-8（a）整流电路原理图 图3-8（b）整流电路波形图
（2）二次侧整流电路
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在本设计中二次侧电流是高频电流，所以在设计整流电路时采用了肖特二极管作为整流电路的元件，整流电路图和波形图如图3?9（a）和3?9（b）所示。其实它的整时的原理和前面介绍的工频二极管构成的桥式整流电路原理是一样的，不同的是它们采用了不同的二极管，下面重点介绍本电路采用的肖特基二极管。
图3-9（a）整流电路原理图 图3-9（b）整流电路波形图 肖特基二极管是一种金属-半导体器件，正极由金属A构成，负极由 N型半导体B构成，由于在金属和半导体的接触面上形成了势垒，从而使之具有单向导通的能力。
肖特基二极管的特点：
（1）金A属中的自由电子很少并且没有空穴，N型半导体中有大量的自由电子。
（2）只存在电子从浓度高的B中向浓度低的A中扩散运动而不存在空穴从A向B的扩散运动。
（3）在肖特基二极管导通时，随着电子从高浓度向低浓度的扩散，使得两极表面的电中性被破坏而出现正负电性，于是就在两极之间形成了势垒。
（4）在势垒电场的作用下，金属A中的自由电子发生从A→B的漂移运动，从而减小了扩散运动形成的电场。 3.2.3 滤波电路
我们都知道交流电经过整流之后会带有谐波，如果不将谐波滤除，将引起电路中电流的波动，从而影响电路的稳定性，这对于电子器件是不利的，所以必须加入滤波电路来滤除整流谐波对电路的影响。
根据电路知识：理想电容在直流（f=0）电路中的容抗是无穷大的，而在交流交流电路中，电流频率越高则电容的容抗就越小；理想电感在直流（f=0）电路中的感抗是0Ω，相当于短路，而在交流电路中，电流频率越高则电感的感抗就越高。
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根据以上的叙述，我们可以利用电容电感的特性做出各式各样的滤波器。如图3?10（a）所示电路是电容滤波电路。电容滤波电路一般接在整流电路之后，其功能是输入带有谐波脉动的直流电，经过滤除谐波之后输出相对比较平滑的直流电。图3?10（b）电路是RC滤波电路。其中C1一般采用容量较大的电解电容，然而它具有一定的寄生电感，从而使得它对高频电流的旁路效果变差。因此，在实际应用中，我们要充分考虑到这个问题的影响，所以必须并联一个电容和寄生电感都很小的高频电容C2来改善对高频滤波的效果。
我国的工频电压为220V、50Hz的交流电，其波形是标准光滑的正弦波，但是由于日常生活中使用各种各样的电器的原因，在这些电器工作时，会有很多谐波窜进电网中，对其波形造成干扰，使其波形发生变化，产生波动。所以在这样的情况下，图3?10（c）所示电源噪声滤波电路就得到了重要的应用，该电路串联在市电和桥式整流电路之间。用以隔离电网和充电器，阻挡干扰信号充电器和市电电网之间传递，这是一个非常有价值的滤波电路，可以说它对市电电网和用户电器都起到了很好的保护，本设计也使用了这个滤波电路。
如图3?10（c）所示，将双线并联同磁芯滤波电感L串联在电路中。电容C1、C2、C3、C4接地。这些电容器的容量并不大，但是因为关系到人生安全，
我们必须对它提出要求：不能漏电，耐高压。
图3-10（a）电容滤波电路 图3-10（b）RC滤波电路
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图3-10（c）噪声滤波电路
3.2.4半桥电路
图3-11半桥电路
如今，半桥电路的应用非常广泛，尤其是在在PWM中半桥电路起着至关重要的作用。接下来我们介绍一下半桥电路。如图3-11所示，半桥电路的结构是由两个功率开关器管构成的，它的作用是输出方波信号。图中功率开关管Q1、Q2与电容器C1、C2接成半桥电路桥臂，假设此时C1=C2，那么当某个功率开关管处于导通状态时，半桥边路的输出电压是电源电压的一半。这就是是半桥电路的特点。
半桥电路具有工作效率高和输出功率大的优点。由于它显著的优点，半桥电路被应用得很广泛，但是，在使用中也要注意一些问题：
（1）偏磁问题：偏磁问题是因为在两个电容连接点的电位浮动不满足要求时，会使两个功率开关管连接点的输出电压波形不平衡，导致偏磁现象，使变压器铁芯饱和，同时使流过晶体管集电极的电流变得非常大，这将会导致晶体管失去控制，甚至将它烧毁。
解决办法：解决偏磁问题的最佳方法就是在变压器原边线圈中串联一个电容C3，将直流偏压滤掉，这样晶体管就能够自动平衡掉电压的伏秒值，以解决偏磁问题。
（2）桥臂电容的选择：选用桥臂上两个电容C1、C2时，应该使C1=C2，这样就可以解决电容的均压问题，并且还要在两个电容两端各并联一个阻值相同的电阻R1=R2。
（3）直通问题：所谓直通就是功率开关管Q1、Q2被同时导通，这样将会导致电路短路。
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解决办法：可以通过限制驱动脉冲宽度的最大值来避免直通问题的发生。 （4）半桥电路驱动特点： ①隔离驱动。 ②上下桥臂不能共地。
3.2.5半桥电路的驱动电路
在本设计中，半桥电路的驱动电路主要是以IR2104为核心的电路，通过IR2104的控制，实现对电路的驱动。接下来我们介绍一下半桥驱动电路的原理。 其实半桥电路的驱动很简单，我们只需要驱动半桥电路的上桥就可以了。图3?12中D1是一个快速恢复二极管，C1是一个自举电容。PWM的调制在上桥实现。当Q1关断时， VCC和D1开始对C1进行充电。当输入信号Hin导通时，C1给上桥的驱动供电，所以我们称C1为自举电容。值得注意的是，在每个PWM周期， C1的电压都始终保持不变。当Q1关断时，续流二极管D1为C1充电提供电流回路通道；当Q1开通时，D1承受反向电压而截止，从而阻止了电流流入控制电压VCC的电路中，采用D2来使上桥能够快速处于关断状态，减小开关损耗；由于在上桥快速开通时，下桥的栅极电压耦合上升(Cdv/dt)会导致上下桥穿通的现象，所以采用D3来解决这个问题。
图3-12半桥驱动电路
3.2.6电压反馈电路
在生活中，我们要求充电电路要做到稳定可靠，这样才能便于人们的生活和出行，因此在电路中加入过电压保护是很有必要的，而过电压保护我们常常需要采用电压反馈的形式实现，本设计就是通过光耦互感器电压反馈的方式实现。电压反馈电路原理图如图3-13所示。输出电压通过集成稳压TL341和光耦互感器采样之后反馈到SG3525的1脚，为了提高稳压精度，可以适当调节R1、R2的分压比，当然也可以通过调节输出电压来实现。如果输出电压????升高，将导致
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基于半桥电路的48V3A电动自行车充电器设计
