半橋式開關電源

開關電源分析

我們之前介紹了反激式開關電源和正激式開關電源的一些知識，接下來我們來說一下半橋式開關電源。
  半橋式開關電源的主要特征是有兩個功率開關器件，我們一般采用MOS管，這兩個功率器件以圖騰柱的形式連接，然后以功率器件連接的中心點作為輸出，向后級電路提供方波信號，下圖為簡易的半橋式開關電源結構圖：

        VT1和VT2由兩個相反的信號控制，在開關驅動脈沖的作用下，交替導通截止，簡單來說就是當一個功率管開時，另一個關斷；在上圖中，當VT1導通時，在輸入電壓Ui作用下，電流經(jīng)VT1、變壓器初級繞組和電容C2給變壓器初級繞組勵磁，同時經(jīng)次級繞組N3、次級二極管V2、給負載供電，當VT1截止時，VT2導通，輸入電源經(jīng)過C1、變壓器初級繞組、開關管VT2給變壓器初級繞組勵磁，同時經(jīng)過次級二極管V1給負載供電，所以通過功率開關管VT1和VT2交替導通給變壓器初級繞組勵磁并為負載提供電能輸出。值得注意的是在設計半橋式電源時有可能會出現(xiàn)一個死區(qū)時間，這個死區(qū)時間出現(xiàn)在當兩個功率管同時導通的時候，我們要避免出現(xiàn)。
  相對于全橋式開關電源，半橋式開關電源具有： 輸出電壓可調(diào)，電源效率高； 體積小、重量輕、可靠性高、成本比較低，線路控制相對容易等優(yōu)勢，但是存在在相同的輸出電壓條件下，半橋式原邊開關管承受的電流應力約為全橋的2倍的不足之處，所以我們一般將半橋式開關電源定義在輸出功率小于1KW的場合。
  由于半橋式電源的各種優(yōu)勢，我們可以將其運用于各個領域：在通信設備中，半橋開關電源是實現(xiàn)電源集中管理的重要組成部分。這種電源具有高效率、精密調(diào)整功能，可為通信設備提供穩(wěn)定、可靠的電源；在計算機領域中，半橋開關電源是實現(xiàn)集成電路、硬盤、顯示器等電子設備的電源需求的主要手段。這種電源具有自動控制功能，能滿足計算機設備對電源質量的要求；在工業(yè)自動化領域中，半橋開關電源是控制系統(tǒng)供電的主要方式之一。這種電源具有輸出精度高、負載穩(wěn)定性好、可靠性高等優(yōu)點，能為工業(yè)控制系統(tǒng)提供穩(wěn)定、可靠、精確的電源；在汽車領域中，半橋開關電源是實現(xiàn)汽車電子設備的電源需求的主要手段。這種電源具有輸出電壓可調(diào)、抗干擾能力強、信噪比高等特點，能為汽車電子系統(tǒng)提供穩(wěn)定、可靠的電源；除了以上幾個領域，半橋開關電源還廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療器械、航空航天等領域，在不同領域中發(fā)揮重要作用。