半橋式開(kāi)關(guān)電源詳解

半橋式開(kāi)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(kāi)關(guān)S1、S2交替導(dǎo)通時(shí)，加在開(kāi)關(guān)變壓器TR1上的電壓為Ui的一半。我們可以通過(guò)改變S1和S2的導(dǎo)通時(shí)間來(lái)控制輸出電壓 。對(duì)于半橋式轉(zhuǎn)換器有一個(gè)禁忌，那就是將S1和S2同時(shí)導(dǎo)通；如果將S1和S2同時(shí)導(dǎo)通，就會(huì)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(huì)出現(xiàn)爆炸燒毀現(xiàn)象。
我們之前說(shuō)過(guò)推挽式轉(zhuǎn)換器，他們主要器件都是兩個(gè)開(kāi)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(kāi)關(guān)電源最基本的區(qū)別在于：開(kāi)關(guān)S1和S2交替導(dǎo)通時(shí)，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(kāi)關(guān)電源比推挽式開(kāi)關(guān)電源對(duì)電源的利用率低。
為了解決半橋式轉(zhuǎn)換器對(duì)電源利用率低的情況，我們就在半橋式開(kāi)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(kāi)關(guān)電源。
既然半橋式電源對(duì)市電利用率不高，那為什么要存在呢，這就要說(shuō)到半橋式開(kāi)關(guān)電源的優(yōu)點(diǎn)了。
1.因?yàn)榘霕蚴介_(kāi)關(guān)電源兩個(gè)工作管輪流交替工作，相當(dāng)于兩個(gè)開(kāi)關(guān)電源同時(shí)輸出功率，其輸出的功率就相當(dāng)于單個(gè)開(kāi)關(guān)電源的兩倍，所以半橋式開(kāi)關(guān)電源輸出功率很大，輸出工作效率很高，而且半橋式開(kāi)關(guān)電源的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，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(kāi)關(guān)電源相對(duì)于推挽式電源有一個(gè)非常大的優(yōu)勢(shì)，那就是對(duì)兩個(gè)開(kāi)關(guān)器件的耐壓要求比推挽式開(kāi)關(guān)電源的要求可以降低一半，因?yàn)榘霕蚴介_(kāi)關(guān)電源兩個(gè)開(kāi)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(dòng)勢(shì)之和，大約是電源電壓的兩倍，這個(gè)結(jié)構(gòu)正好是推挽式開(kāi)關(guān)電源兩個(gè)器件的耐壓值一半，因此半橋式開(kāi)關(guān)電源主要用于輸入電壓比較高的場(chǎng)合。
3.半橋式開(kāi)關(guān)電源所需的變壓器初級(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(kāi)關(guān)變壓器的線圈繞制相對(duì)于比較方便。