上面說了反激、正激、推挽式開關(guān)電源的優(yōu)缺點(diǎn),那我們接下來把半橋和全橋式的開關(guān)電源優(yōu)缺點(diǎn)也簡單的講一下。
半橋式開關(guān)電源輸出功率很大,工作效率很高,半橋式開關(guān)電源與推挽式開關(guān)電源一樣,由兩個開關(guān)管輪流交替工作,相當(dāng)于兩個開關(guān)電源同時輸出功率,其輸出功率約等于單一開關(guān)電源的兩倍,因此,半橋式開關(guān)電源的輸出功率很大,工作效率很高,經(jīng)橋式整流后,輸出電壓的電壓脈動和電流脈動系數(shù)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。
相較于推挽式,半橋式還有一個最大的優(yōu)點(diǎn),那就是對兩個開關(guān)器件的耐壓要求比推挽式耐壓要求可以降低一半,這是因?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源的一半,其最高耐壓等于工作電壓與反電動勢之和,大約是電源的兩倍,這個結(jié)果正好是推挽式開關(guān)電源兩個開關(guān)器件耐壓的一半,因此半橋式開關(guān)電源主要用于輸入電壓較高的場合,一半電網(wǎng)電壓為交流 220V 的大功率開關(guān)電源大部分都采用半橋式結(jié)構(gòu)。
半橋式開關(guān)電源的缺點(diǎn)主要是對電源的利用率比較低,也就是我們所說的 PF 值比較低,因此在輸入電壓較低的場合,半橋式電源就不適合,另外還有一個缺點(diǎn)就是半橋式電源中的兩個開關(guān)管不是共地的,所以和開關(guān)管和驅(qū)動信號連接上比較麻煩。
半橋式電源還會出現(xiàn)半導(dǎo)通區(qū),損耗大。當(dāng)兩個控制開關(guān)處于交替工作的狀態(tài)時,兩個開關(guān)器件會同時出現(xiàn)一個很短時間的半導(dǎo)通區(qū)域,也就是兩個開關(guān)同時處于導(dǎo)通狀態(tài)。這是因?yàn)殚_關(guān)器件在開始導(dǎo)通的時候,相當(dāng)于對電容充電,它從截止?fàn)顟B(tài)到完全導(dǎo)通狀態(tài)需要一個過渡過程;而開關(guān)器件從導(dǎo)通到截止過程,相當(dāng)于對電容進(jìn)行放電,它從導(dǎo)通到截止也需要一個放電過程。當(dāng)這兩個器件同時處于這個過程中時,就會出現(xiàn)半導(dǎo)通區(qū),相當(dāng)于兩個開關(guān)管同時開啟,就會造成電源電壓產(chǎn)生短路;此時開關(guān)串聯(lián)回路會出現(xiàn)很大的電流,而這個電流沒有經(jīng)過變壓器,就會導(dǎo)致開關(guān)管產(chǎn)生很大的功率損耗,所以為了避免這種情況,我們一般使用一些小技巧來將接通和截止時間錯開一小段。
全橋式開關(guān)電源的輸出功率也很大,工作效率很高,對于全橋式電源,我們可以簡單的看做有兩個半橋式構(gòu)成,所以它具有半橋式的所有特點(diǎn):對開關(guān)管的耐壓值要求特別低,適合用于輸入電壓高的場合,不適合使用于輸出電壓低的場合;對電源的利用率低,功率損耗比較大等等;和半橋式不同的是它是由四個開關(guān)管組成,所以我們可以將其中兩個管的作用看成半橋式的一個管;當(dāng)然全橋式也會存在半導(dǎo)通區(qū),所以我們也要將其避開。
審核編輯黃昊宇
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