Преимущества и недостатки импульсного источника питания с полумостовым трансформатором
Импульсный источник питания с полумостовым трансформатором аналогичен импульсному источнику питания с двухтактным трансформатором. Из-за попеременной работы двух переключающих транзисторов это эквивалентно одновременной выдаче мощности двумя импульсными источниками питания, что примерно в два раза превышает выходную мощность одного импульсного источника питания. Таким образом, импульсный источник питания с полумостовым трансформатором имеет высокую выходную мощность и высокую эффективность работы. После мостового выпрямления или двухполупериодного выпрямления коэффициент пульсации напряжения Sv и коэффициент пульсации тока Si выходного напряжения очень малы, и требуются только небольшой дроссель фильтра и конденсатор. Пульсации выходного напряжения и пульсации тока могут быть достигнуты очень малыми.
Самым большим преимуществом импульсного источника питания с полумостовым трансформатором является то, что требования к напряжению для двух переключающих устройств могут быть снижены вдвое по сравнению с требованиями к напряжению для двух переключающих устройств в импульсном источнике питания с двухтактным трансформатором. Поскольку рабочее напряжение двух переключающих устройств в полумостовом трансформаторном импульсном источнике питания составляет только половину входного источника питания Ui, его максимальное выдерживаемое напряжение равно сумме рабочего напряжения и обратной электродвижущей силы, что примерно в два раза больше напряжение источника питания. Этот результат составляет ровно половину выдерживаемого напряжения двух коммутационных аппаратов в двухтактном трансформаторном импульсном блоке питания. Поэтому импульсные источники питания с полумостовым трансформатором в основном используются в ситуациях, когда входное напряжение относительно велико. В большинстве мощных импульсных блоков питания, питающихся от сети переменного тока напряжением 220 В в общей электросети, используются импульсные полумостовые трансформаторные источники питания.
Первичная обмотка трансформатора полумостового импульсного источника питания требует только одной обмотки, что также является ее преимуществом. Это вносит некоторое удобство в намотку катушки в импульсных трансформаторах питания малой мощности. Но преимущества в намотке катушек мощных импульсных силовых трансформаторов нет, поскольку катушки мощных импульсных силовых трансформаторов необходимо наматывать несколькими жилами провода.
Основным недостатком импульсного источника питания с полумостовым трансформатором является относительно низкий коэффициент использования мощности. Поэтому импульсный источник питания с полумостовым трансформатором не подходит для применений с низким рабочим напряжением. Кроме того, два переключающих устройства в полумостовом трансформаторном импульсном источнике питания не подключены к общей земле, что затрудняет соединение с управляющим сигналом.
Самый большой недостаток полумостового импульсного источника питания заключается в том, что, когда два управляющих переключателя K1 и K2 находятся в попеременном режиме переключения, оба переключающих устройства одновременно будут иметь короткий период полупроводниковой области, то есть оба управляющих переключателя будут находиться в на состоянии в то же время. Это связано с тем, что когда коммутационное устройство начинает проводить ток, это эквивалентно зарядке конденсатора и требует переходного процесса из выключенного состояния в полностью проводящее состояние; Когда переключающее устройство переходит из проводящего состояния в состояние отсечки, это эквивалентно разрядке конденсатора, а также требует переходного процесса из проводящего состояния в состояние полного отсечки.
Когда два переключающих устройства находятся в переходном процессе проводимости и отключения соответственно, то есть когда оба переключающих устройства находятся в полупроводящем состоянии, это эквивалентно одновременному включению двух управляющих переключателей, что вызовет короткое замыкание. к напряжению питания; В этот момент в последовательной цепи двух управляющих ключей появится большой ток, и этот ток не проходит через нагрузку трансформатора. Следовательно, в течение переходного периода, когда оба переключателя управления K1 и K2 находятся в одном и том же состоянии, два переключающих устройства будут генерировать значительные потери мощности. Чтобы уменьшить потери, вызванные переходным процессом управляющих переключателей, обычно намеренно смещают времена включения и выключения двух управляющих переключателей на небольшой период времени в полумостовой импульсной схеме питания.
Импульсный источник питания полумостового трансформатора с одним конденсатором экономит один конденсатор по сравнению с импульсным источником питания полумостового трансформатора с двойным конденсатором, что является его преимуществом. Кроме того, когда импульсный источник питания с полумостовым трансформатором с одним конденсатором впервые начинает работать, выходное напряжение почти в два раза выше, чем у импульсного источника питания с полумостовым трансформатором с двойным конденсатором. Эта функция наиболее подходит в качестве источника питания люминесцентных ламп, таких как энергосберегающие лампы или люминесцентные лампы, а также ламп подсветки для экранов ЖК-дисплеев.
Люминесцентным лампам обычно требуется высокое напряжение в начале освещения, от нескольких сотен до нескольких тысяч вольт, тогда как рабочее напряжение после освещения требует от десятков до более ста вольт. Поэтому практически во всех энергосберегающих лампах используются одноконденсаторные полумостовые трансформаторные импульсные источники питания.
