半橋變換器
半橋變換器原理如圖1(a)所示,圖1(b)為變壓器T原邊繞組的電壓VB-A和電流Ip的波形圖。電容器C1、C2與開關晶體管Tr1、Tr2組成橋,橋的對角線接變壓器T的原邊繞組,故稱半橋變換器。如果C1= C2,某一開關晶體管導通時,繞組上電壓只有電源電壓一半。
圖1 半橋變換器電路及波形圖
穩(wěn)態(tài)條件下,在C1=C2,Tr1導通時,C1上的0.5Vs加在原邊線圈上,Tr1流過負載電流Io折算至原邊電流加上磁化電流。經(jīng)占空比所定時間后,Tr1關斷。此時,由于原邊繞組和漏電感的作用,電流繼續(xù)流入原邊繞組黑點標示端。但B接點擺動到負電位(A為0電位)。如果原邊繞組漏電感儲存的能量足夠大時,二極管D6將導通,鉗位電壓進一步變負。D6導通的過程,把反激能量再生,對C2進行充電。
B連接點的電壓在阻尼電阻作用下以振蕩形式最后回復到原來的中心值。這時Tr1、Tr2的緩沖器電容和電阻也參與振蕩作用。
如果這時Tr2加有導通脈沖,Tr2導通,原邊繞組黑點端變負。Io折算電流加上磁化電流,流經(jīng)原邊繞組和Tr2,然后重復以前的過程。不同的是,Ip反了方向,Tr2關斷時接點B擺動到正,D5導通鉗位,反激能量再生對C1進行充電。
副邊電路的工作如下:當Tr1導通時,副邊繞組V’s電壓使D7導通,與正激變換器工作相似。當Tr1關斷,兩個繞組電壓均朝零變化。副邊回路電感L反激,儲能繼續(xù)向負載RL供能。當副邊線圈電壓降到零時,二極管D7、D8都起著續(xù)流作用,D7、D8分得的電流近似相等。在D7、D8都導通時,副邊電壓V’s鉗位到零。
在穩(wěn)態(tài)條件下,在晶體管導通期間通過L的電流增加,關斷期間L的電流減小,其平均值等于輸出電流Io。{{分頁}}
忽略損耗,輸出電壓Vo按下式計算。
Vo==
式中 Vs──原邊繞組電壓(V);
Np──原邊繞組匝數(shù)(匝);
Ns──副邊繞組匝數(shù)(匝);
D──其中一管導通的占空比=;
Ts──工作原理(S)。
因此,通過使用合適的控制線路調(diào)整占空比,在電源電壓Vs和負載Io變化時,可以保持輸出電壓Vo不變。
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