2. 半桥逆变工作原理分析
半桥架构实现软开关应用于42寸AU屏和32寸ＡU屏的逆变器方案中，它是通过在二次侧对驱动的处理——在同一桥臂的两个ＭＯSFＥＴ直接插入漏感续流时间,来实现在一个较窄的范围内软开关的。下面对这种工作原理的每一个状态逐一进行分析。
初始状态时Q1=>On;Q２=＞OFF，原边向次边传输能量,电流方向:Q1?Tr?C１?GＮＤ
第一阶段:Q1＝>Ｏｆf; Ｄ（Q2)=＞On;当Q1＝Off时，由于变压器一次侧存在自感电压,使得变压器一次侧的电流不能立即中断,故当Q1=Off时,Q2自身的二极管D被打开，此时电流方向:GNＤ?Ｑ2?Tr?C１?ＧND
Q2-DrainQ2-Gate
第二阶段: Ｑ2=>Oｎ，当Q2自身二极管被打开时,在二极管的Sｏurce和Dｒaiｎ之间电压大约为ＶＤＳ=－0.7V,这时Q2晶体管被打开，因此,Q２开关晶体管有零电压切换功能。此时电流方向:Q2?Tr?Ｃ1?GNＤ。
Q2晶体管Gate和Drain的波形图Q2-DrainQ2-Gate
第三阶段: Q2=＞Oｎ, 此时原边向次边传输能量，电流流向:GND?Ｃ1?Tｒ?Q2?GＮD （因为C1存在,所以漏感续流后电流反向)
Q2晶体管Gate和Drain的波形图
第四阶段：Q２=>Oｆｆ；DQ１=>On,当Q2=Off【半桥只能做到零电压开启（其实还是有0.7Ｖ),不能做到零电流关断】时 由于变压器一次侧存在自感电压,使得变压器一次侧的电流不能立即中断，故当Ｑ２=Off时，Q１自身的二极管Ｄ被打开, 电流流向:GND?C1?Ｔr? DQ1?PFC
Q1-DrainQ1-GateQ1晶体管Gate和Drain的波形图
第五阶段:Ｑ１=>Ｏｎ;, 开关晶体管Ｑ1的Source和Draiｎ之间的电压VDS=-0.7V,这时开关晶体管Q1被打开,因此,晶体管Q1具有零电压切换功能。
Q1-DrainQ1-Gate
通过对每一个阶段工作状态的分析,两个ＭＯSFET均可以实现软开关,提高效率。但是如果漏感选择不恰当,或者占空比太小,在第一阶段续流和第四阶段漏感续流结束后才打开Ｑ1和Q２，Ｑ1和Q２将工作在硬开关状态，同样不能实现软开关,这是在设计中需要注意的问题。实际的工程设计中，通常会让半桥工作在最大占空比状态,即保证续流时间内打开Q１和Ｑ２。
Q1晶体管Gate和Drain的波形图3. 变压器的设计与分析
3． 1谐振电路的分析与仿真
LCD-TV逆变器是通过变压器的漏感、谐振电容与CＣFL灯管的阻抗共同构成一个LCR二阶电路对方波进行滤波来产生一个近似的正弦波的。为了计算变压器的参数，对逆变器架构进行了简化,下图是这个电路的简化过程。
根据这个等效电路进行仿真可以得到下面左图的增益曲线，其中频率”L”表示的原边隔直电容Cs与主电感Ｌm之间谐振产生的谐振点,通常这个频率点都非常低,低于10kHz，逆变器没有工作在这个频率点附近，所以计算中,我们可以忽略两个元器件产生的效应。
频率点”H”表示的是漏感”Lｌｋ,高压电容Cp和CCFL阻抗R产生的谐振点,这三个元器件值的选取在半桥谐振电路中是最重要的，它们综合作用，决定了开路电压,灯管电流,和工作频率。
针对变压器的漏感”Lｌk,高压电容Ｃp和CCＦL阻抗Ｒ产生的谐振点我们进行分析，变压器的输出电压为Vin＊Ｎ*Ｑ,Ｖｉｎ表示变压器原边的rmｓ值,可以看出当增益减小时,变压器的输出电压也会减小
而从增益曲线可以看出,当CCＦL没有被点燃,处于无穷大阻抗时产生,谐振点上有一个很大的增益将可以灯管点燃当负载,而当CCＦL灯管的阻抗减小时，谐振电路的电压增益和谐振点都会减小，此时，可以保证CCFL灯管的正常工作。
3． ２ 逆变器的等效电路
在半逆变器架构中,包括了隔直电容Ｃs，原边漏感Ll１，原边主感Ｌm,匝比Nｐ:Ｎs，次边漏感Ｌｌ2,屏的寄生电容Cpara和高压电容Cｏut,如下图所表示。在工程设计中,需要对这个架构进行简化和等效,使其便于工程计算。
定义Ｃo等于Cout和寄生电容之和，Ｎeff为考虑实际原次边之间所存在较大的漏感后的匝比
（neff?0.8n),在实际计算中,将原边的搁置电容、漏感和主感等效到二次侧后，可以得到等效电路:
2 neffLl1在工程设计是一个非常小的值可以忽略不计,如前面所述的,Co/n2和n2LM产生的谐2振点远低于逆变器的工作频率,也即是在工程设计中,nLM是一个非常大的值，在增益计算中可以忽
略。这样就得到了下图的等效电路。
将电路简化后,可以得到拐点频率为:?0?
相对于这个拐点频率的加载品质因数为:QL??0CPRlamp?由等效电路可以得出输入阻抗为:
1LICP,特性阻抗为:Z0??0LI?LI1 ??0CPCPRlamp?0LI?RlampZ0
????211?R1??j??RlamplampQL?j?Cp??0??Z?j?L??11???Rlamp?1???j?CpQL??0??????????0???
????2????2QL2?1??????????0????0?Z???， 2Z0???1??QL??0??2??????????1????arctan?QL??????2?1??,RS?Zcos?,XS?Zsin?
???0?QL???????0???2谐振频率fr定义为当相位角为零时的频率，则可以得到
2????????f11QL??????2?1??0，也即是r?1?2,且QL?1
f0QL?QL???0????0??根据等效电路，得到电压传递函数为：
MVr?VRi2nVrms1j?Cp1Rlamp?j?Cp1??21???1Rlamp1??j??j?CpQL??0?j?L?1Rlamp?j?CpRlamp???????0??MVrej?
所以电压增益和相位角分别为：
MVr?VRi?2nVrms?1????????1?QL??0??,???arctan? 2?22????2??1?????1???????1?????2??????0???0??QL??0?????1 21 2所以可以得到增益最大为：
MVr(MAX)?1,当 0?QL?MVr(MAX)?QL1?14QL2,当QL?这样再根据上述第一小节中原边傅立叶分析的结果，可以得到输入和输出的传递函数为:
MVI?VlampVIN?MVI(nMVr)?22nsinD?2????2?1?????1?????2???QL??0????0???2
所以可以得到增益最大为：
MVI(MAX)?
22n?，当 0?QL?1 2MVI(MAX)?122nQL，当QL?
211?4QL23． 3 逆变变压器的设计实例
基于上面的分析和结论,可以设计一个逆变变压器，首先，定义参数,在32寸AU屏的设计中，使用隔离变压器,将PFC的输出电压降为１０0V的电压，然后通过逆变器进行了升压，所以定义逆变变压器的输入电压为100V 输入电压 电灯电压 １00V ８0０V
半桥拓扑及应用规范
