開關(guān)電源原理與設(shè)計(jì)(參考版)
2025-01-16 17:14本頁(yè)面
【正文】 窗體底端。單電容半橋式變壓器開關(guān)電源也有缺點(diǎn)，就是開關(guān)器件的耐壓要求比雙電容半橋式變壓器開關(guān)電源的耐壓高。另外，單電容半橋式變壓器開關(guān)電源剛開始工作的時(shí)候，輸出電壓差不多比雙電容半橋式變壓器開關(guān)電源是輸出電壓高一倍，這種特點(diǎn)最適用于作為熒光燈電源，例如，節(jié)能燈或日光燈以及LCD顯示屏的背光燈等。為了降低控制開關(guān)過(guò)渡過(guò)程產(chǎn)生的損耗，一般在半橋式開關(guān)電源電路中，都有意讓兩個(gè)控制開關(guān)的接通和截止時(shí)間錯(cuò)開一小段時(shí)間。當(dāng)兩個(gè)開關(guān)器件分別處于導(dǎo)通和截止過(guò)渡過(guò)程時(shí)，即兩個(gè)開關(guān)器件都處于半導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)半導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，相當(dāng)于兩個(gè)控制開關(guān)同時(shí)接通，它們會(huì)造成對(duì)電源電壓產(chǎn)生短路；此時(shí)，在兩個(gè)控制開關(guān)的串聯(lián)回路中將出現(xiàn)很大的電流，而這個(gè)電流并沒(méi)有通過(guò)變壓器負(fù)載。半橋式開關(guān)電源最大的缺點(diǎn)是，當(dāng)兩個(gè)控制開關(guān)K1和K2處于交替轉(zhuǎn)換工作狀態(tài)的時(shí)候，兩個(gè)開關(guān)器件會(huì)同時(shí)出現(xiàn)一個(gè)很短時(shí)間的半導(dǎo)通區(qū)域，即兩個(gè)控制開關(guān)同時(shí)處于接通狀態(tài)。半橋式變壓器開關(guān)電源的缺點(diǎn)主要是電源利用率比較低，因此，半橋式變壓器開關(guān)電源不適宜用于工作電壓較低的場(chǎng)合。半橋式開關(guān)電源的變壓器初級(jí)線圈只需要一個(gè)繞組，這也是它的優(yōu)點(diǎn)，這對(duì)小功率開關(guān)電源變壓器的線圈繞制多少帶來(lái)一些方便。因?yàn)椋霕蚴阶儔浩鏖_關(guān)電源兩個(gè)開關(guān)器件的工作電壓只有輸入電源Ui的一半，其最高耐壓等于工作電壓與反電動(dòng)勢(shì)之和，大約是電源電壓的兩倍，這個(gè)結(jié)果正好是推挽式變壓器開關(guān)電源兩個(gè)開關(guān)器件耐壓的一半。因此，半橋式變壓器開關(guān)電源輸出功率很大，工作效率很高，經(jīng)橋式整流或全波整流后，輸出電壓的電壓脈動(dòng)系數(shù)Sv和電流脈動(dòng)系數(shù)Si都很小，僅需要很小的濾波電感和電容，其輸出電壓紋波和電流紋波就可以達(dá)到非常小。同樣，在低電壓、大電流輸出的情況下，一定要考慮變壓器的工作效率以及整流二極管的電壓降和開關(guān)器件接通時(shí)的電壓降。根據(jù)（1140）和（1145）式，并把輸入電壓Ui換成Uab可求得：（1177）、（1178）式，就是計(jì)算直流輸出電壓可調(diào)整式半橋開關(guān)電源變壓器初、次級(jí)線圈匝數(shù)比的公式。D）直流輸出電壓可調(diào)整式半橋開關(guān)電源變壓器初、次級(jí)線圈匝數(shù)比的計(jì)算直流輸出電壓可調(diào)整式半橋開關(guān)電源的功能就要求輸出電壓可調(diào)，因此，半橋式變壓器開關(guān)電源的兩個(gè)控制開關(guān)K1；因?yàn)榘霕蚴阶儔浩鏖_關(guān)電源正、反激兩種狀態(tài)都有電壓輸出，所以在同樣輸出電壓（平均值）的情況下，兩個(gè)控制開關(guān)KK2的占空比相當(dāng)于要小一倍。這種直流輸出電壓非調(diào)整式半橋開關(guān)電源的控制開關(guān)KK2的占空比與DC/AC逆變電源一樣，因此，直流輸出電壓非調(diào)整式半橋開關(guān)電源變壓器初、次級(jí)線圈匝數(shù)比可直接利用（1176）式來(lái)計(jì)算。C）直流輸出電壓非調(diào)整式半橋開關(guān)電源變壓器初、次級(jí)線圈匝數(shù)比的計(jì)算直流輸出電壓非調(diào)整式半橋開關(guān)電源，就是在DC/AC逆變電源的交流輸出電路后面再接一級(jí)整流濾波電路。式中，N1為變壓器初級(jí)線圈N1繞組的匝數(shù)，N2為變壓器次級(jí)線圈的匝數(shù)，Uo輸出電壓的有效值，Ui為直流輸入電壓，Upa輸出電壓的半波平均值。因此，根據(jù)（1158）、（1159）、（1161）等式其中一式就可以出半橋式變壓器開關(guān)電源的輸出電壓的半波平均值。所以，只要知道輸出電壓的半波平均值就可以知道有效值，再根據(jù)半波平均值，就可以求得半橋式開關(guān)電源變壓器初、次級(jí)線圈匝數(shù)比。請(qǐng)參考圖13圖13圖139。式中的指數(shù)是統(tǒng)一單位用的，選用不同單位，指數(shù)的值也不一樣，這里選用CGS單位制，即：長(zhǎng)度
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