半橋式開關(guān)電源詳解

半橋式開關(guān)電源也是最典型的逆變整流型轉(zhuǎn)換器之一，其結(jié)構(gòu)如下圖所示：

半橋式轉(zhuǎn)化器結(jié)構(gòu)
由于C1和C2的容量相同，所以他們的節(jié)點(diǎn)電壓相同等于輸入電壓Ui的一半，當(dāng)開關(guān)S1、S2交替導(dǎo)通時，加在開關(guān)變壓器TR1上的電壓為Ui的一半。我們可以通過改變S1和S2的導(dǎo)通時間來控制輸出電壓 。對于半橋式轉(zhuǎn)換器有一個禁忌，那就是將S1和S2同時導(dǎo)通；如果將S1和S2同時導(dǎo)通，就會導(dǎo)致兩只功率管將輸入電壓UI短路的現(xiàn)象，輕則短路跳閘，重則會出現(xiàn)爆炸燒毀現(xiàn)象。
我們之前說過推挽式轉(zhuǎn)換器，他們主要器件都是兩個開關(guān)管，那他們有什么區(qū)別么？
推挽式轉(zhuǎn)換器和半橋式開關(guān)電源最基本的區(qū)別在于：開關(guān)S1和S2交替導(dǎo)通時，推挽式轉(zhuǎn)換器的工作電壓為Ui；而半橋式轉(zhuǎn)換器的工作電壓為1/2Ui；因此半橋式開關(guān)電源比推挽式開關(guān)電源對電源的利用率低。
為了解決半橋式轉(zhuǎn)換器對電源利用率低的情況，我們就在半橋式開關(guān)電源的基礎(chǔ)上增加兩只功率管，就可以組成全橋式開關(guān)電源。
既然半橋式電源對市電利用率不高，那為什么要存在呢，這就要說到半橋式開關(guān)電源的優(yōu)點(diǎn)了。
1.因?yàn)榘霕蚴介_關(guān)電源兩個工作管輪流交替工作，相當(dāng)于兩個開關(guān)電源同時輸出功率，其輸出的功率就相當(dāng)于單個開關(guān)電源的兩倍，所以半橋式開關(guān)電源輸出功率很大，輸出工作效率很高，而且半橋式開關(guān)電源的輸出電壓的電壓脈動系數(shù)Sv和電流脈動系數(shù)Si都很小，所以在輸出端只需要很小的濾波電感和電容就可以了。
2.半橋式開關(guān)電源相對于推挽式電源有一個非常大的優(yōu)勢，那就是對兩個開關(guān)器件的耐壓要求比推挽式開關(guān)電源的要求可以降低一半，因?yàn)榘霕蚴介_關(guān)電源兩個開關(guān)器件的工作電壓只有輸入電壓的一半，其最高耐壓等于工作電壓和反電動勢之和，大約是電源電壓的兩倍，這個結(jié)構(gòu)正好是推挽式開關(guān)電源兩個器件的耐壓值一半，因此半橋式開關(guān)電源主要用于輸入電壓比較高的場合。
3.半橋式開關(guān)電源所需的變壓器初級線圈只需要一個繞組，這也是它的優(yōu)點(diǎn)，這對小功率開關(guān)變壓器的線圈繞制相對于比較方便。