一網(wǎng)打盡開(kāi)關(guān)電源拓撲結構的優(yōu)缺點(diǎn)
(3)推挽式開(kāi)關(guān)電源變壓器的漏感以及銅阻損耗都比單極性磁化極變壓器小很多,開(kāi)關(guān)電源的工作效率跟高。
本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/201612/327178.htm推 挽式開(kāi)關(guān)電源的變壓器屬于雙極性磁化極,磁感應變壓范圍是單極性磁化極的兩倍多,并且變壓器鐵芯不需要氣隙,因此,推挽式開(kāi)關(guān)電源變壓器鐵芯的磁導 率比單極性磁化極的正激或反激開(kāi)關(guān)電源的變壓器鐵芯的磁導率高很多倍,這樣推挽式開(kāi)關(guān)電源變壓器的初級、次級的線(xiàn)圈的匝數可比單極性磁化極變壓器初級、次 級的線(xiàn)圈的匝數少一倍以上。所以,推挽式開(kāi)關(guān)電源變壓器的漏感以及銅阻損耗都比單極性磁化極變壓器小很多,所以開(kāi)關(guān)電源的工作效率跟高。
(4)推挽式開(kāi)關(guān)電源的驅動(dòng)電路簡(jiǎn)單。
推挽式開(kāi)關(guān)電源的兩個(gè)開(kāi)關(guān)器件有一個(gè)公共接地端,相對于半橋式或全橋式開(kāi)關(guān)電源來(lái)說(shuō),驅動(dòng)電路簡(jiǎn)單的多。
(5)推挽式開(kāi)關(guān)電源不會(huì )像半橋、全橋式開(kāi)關(guān)電源那樣出現兩個(gè)控制開(kāi)關(guān)同時(shí)串通的可能性。
(6)推挽式開(kāi)關(guān)電源的主要缺點(diǎn)是兩個(gè)開(kāi)關(guān)器件需要很高的耐壓值。
推挽式開(kāi)關(guān)電源的主要缺點(diǎn)是兩個(gè)開(kāi)關(guān)器件需要很高的耐壓,其耐壓必須大于工作電壓的兩倍。因此,推挽式開(kāi)關(guān)電源在220V交流供電設備中很少使用。另外,直流輸出電壓可調整式推挽開(kāi)關(guān)電源 輸出電壓的調整范圍比反激式開(kāi)關(guān)電源輸出電壓的調整范圍小很多,并需要一個(gè)儲能濾波電感,因此,推挽式開(kāi)關(guān)電源不宜用于要求負載電壓變化范圍太大的場(chǎng)合,特別是負載很輕或是經(jīng)常開(kāi)路的場(chǎng)合。
(7)推挽式開(kāi)關(guān)電源的變壓器有兩組初級線(xiàn)圈,對于小功率輸出的推挽式開(kāi)關(guān)電源是個(gè)缺點(diǎn),對于大功率輸出的推挽式開(kāi)關(guān)電源是個(gè)優(yōu)點(diǎn)。因為大功率變壓器的線(xiàn) 圈一般都是多股線(xiàn)來(lái)繞制的,因此,推挽式開(kāi)關(guān)電源的變壓器的兩組初級線(xiàn)圈與用多股線(xiàn)繞制根本沒(méi)有區別,并且兩個(gè)線(xiàn)圈與單個(gè)線(xiàn)圈相比可以減低一半電流密度。
(8) 推挽式轉換器可以看作兩個(gè)正激式轉換器的組合,在一個(gè)開(kāi)關(guān)周期內,這兩的正激式轉換器交替的工作。若兩個(gè)正激式變換器不完全對稱(chēng)或平衡時(shí),就會(huì )出現直流偏磁的現象,經(jīng)過(guò)幾個(gè)周期累計的偏磁,會(huì )使磁芯進(jìn)入飽和狀態(tài),并導致高頻變壓器的勵磁電流過(guò)大,甚至損壞開(kāi)關(guān)管。
(9)推挽式、半橋式、全橋式轉換器屬于直流-交流-直流轉換器。由于直流-交流轉換器提高了工作頻率,所以,變壓器和輸出濾波器的體積和重量都可以減小。半橋式開(kāi)關(guān)電源的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)
(1)半橋式變壓器開(kāi)關(guān)電源輸出功率很大,工作效率很高
半橋式變壓器開(kāi)關(guān)電源與推挽式變壓器開(kāi)關(guān)電源一樣,由于兩個(gè)開(kāi)關(guān)管輪流交替工作,相當于兩個(gè)開(kāi)關(guān)電源同時(shí)輸出功率,其輸出功率約等于單一開(kāi)關(guān)電源輸出 功率的兩倍。因此,半橋式變壓器開(kāi)關(guān)電源輸出功率很大,工作效率很高,經(jīng)橋式整流或全波整流后,輸出電壓的電壓脈動(dòng)系數Sv和電流脈動(dòng)系數Si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到非常小。
(2)半橋式開(kāi)關(guān)電源的開(kāi)關(guān)管的耐壓值比較低。
半橋式變壓器開(kāi)關(guān)電源最大的優(yōu)點(diǎn)是,對兩個(gè)開(kāi)關(guān)器件的耐壓要求比推挽式變壓器開(kāi)關(guān)電源對兩個(gè)開(kāi)關(guān)器件的耐壓要求可以降低一半。因為,半橋式變壓器開(kāi)關(guān) 電源兩個(gè)開(kāi)關(guān)器件的工作電壓只有輸入電源Ui的一半,其最高耐壓等于工作電壓與反電動(dòng)勢之和,大約是電源電壓的兩倍,這個(gè)結果正好是推挽式變壓器開(kāi)關(guān)電源 兩個(gè)開(kāi)關(guān)器件耐壓的一半。因此,半橋式變壓器開(kāi)關(guān)電源主要用于輸入電壓比較高的場(chǎng)合,一般電網(wǎng)電壓為交流220伏供電的大功率開(kāi)關(guān)電源大部分都是用半橋式 變壓器開(kāi)關(guān)電源。
(3)半橋式開(kāi)關(guān)電源的變壓器初級線(xiàn)圈只需要一個(gè)繞組,這也是它的優(yōu)點(diǎn),這對小功率開(kāi)關(guān)電源變壓器的線(xiàn)圈繞制多少帶來(lái)一些方便。但對于大功率開(kāi)關(guān)電源變壓器的線(xiàn)圈繞制沒(méi)有優(yōu)勢,因為,大功率開(kāi)關(guān)電源變壓器的線(xiàn)圈需要用多股線(xiàn)來(lái)繞制。
(4) 半橋式變壓器開(kāi)關(guān)電源的缺點(diǎn)主要是電源利用率比較低,因此,半橋式變壓器開(kāi)關(guān)電源不適宜用于工作電壓較低的場(chǎng)合。另外,半橋式變壓器開(kāi)關(guān)電源中的兩個(gè)開(kāi)關(guān)器件連接沒(méi)有公共地,與驅動(dòng)信號連接比較麻煩。
(5)半橋式開(kāi)關(guān)電源的缺點(diǎn)是會(huì )出現半導通區,損耗大。
半橋式開(kāi)關(guān)電源最大的缺點(diǎn)是,當兩個(gè)控制開(kāi)關(guān)K1和K2處于交替轉換工作狀態(tài)的時(shí)候,兩個(gè)開(kāi)關(guān)器件會(huì )同時(shí)出現一個(gè)很短時(shí)間的半導通區域,即兩個(gè)控制開(kāi) 關(guān)同時(shí)處于接通狀態(tài)。這是因為開(kāi)關(guān)器件在開(kāi)始導通的時(shí)候,相當于對電容充電,它從截止狀態(tài)到完全導通狀態(tài)需要一個(gè)過(guò)渡過(guò)程;而開(kāi)關(guān)器件從導通狀態(tài)轉換到截 止狀態(tài)的時(shí)候,相當于對電容放電,它從導通狀態(tài)到完全截止狀態(tài)也需要一個(gè)過(guò)渡過(guò)程。
當兩個(gè)開(kāi)關(guān)器件分別處于導通和截止過(guò)渡過(guò)程時(shí),即兩個(gè)開(kāi)關(guān)器件都處于半導通狀態(tài)時(shí)半導通狀態(tài)時(shí),相當于兩個(gè)控制開(kāi)關(guān)同時(shí)接通,它們會(huì )造成對電源電壓產(chǎn) 生短路;此時(shí),在兩個(gè)控制開(kāi)關(guān)的串聯(lián)回路中將出現很大的電流,而這個(gè)電流并沒(méi)有通過(guò)變壓器負載。因此,在兩個(gè)控制開(kāi)關(guān)K1和K2同時(shí)處于過(guò)渡過(guò)程期間,兩 個(gè)開(kāi)關(guān)器件將會(huì )產(chǎn)生很大的功率損耗。為了降低控制開(kāi)關(guān)過(guò)渡過(guò)程產(chǎn)生的損耗,一般在半橋式開(kāi)關(guān)電源電路中,都有意讓兩個(gè)控制開(kāi)關(guān)的接通和截止時(shí)間錯開(kāi)一小段 時(shí)間。
(6)單電容半橋式變壓器開(kāi)關(guān)電源比雙電容半橋式變壓器開(kāi)關(guān)電源節省一個(gè)電容器,這是它的優(yōu)點(diǎn)。另外,單電容半橋式變壓器開(kāi)關(guān)電源剛開(kāi)始工作的時(shí)候,輸出電壓差 不多比雙電容半橋式變壓器開(kāi)關(guān)電源是輸出電壓高一倍,這種特點(diǎn)最適用于作為熒光燈電源,例如,節能燈或日光燈以及LCD顯示屏的背光燈等。
熒光燈一般開(kāi)始點(diǎn)亮的時(shí)候需要很高的電壓,大約幾百伏到幾千伏,而點(diǎn)亮以后工作電壓才需要幾十伏到1百多伏,因此,幾乎所有的節能燈無(wú)一不是使用單電容半橋式變壓器開(kāi)關(guān)電源。
(7)單電容半橋式變壓器開(kāi)關(guān)電源也有缺點(diǎn),就是開(kāi)關(guān)器件的耐壓要求比雙電容半橋式變壓器開(kāi)關(guān)電源的耐壓高。全橋式開(kāi)關(guān)電源的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)
(1)全橋式變壓器開(kāi)關(guān)電源輸出功率很大,工作效率很高。
全橋式變壓器開(kāi)關(guān)電源與推挽式變壓器開(kāi)關(guān)電源一樣,由于兩組開(kāi)關(guān)器件輪流交替工作,相當于兩個(gè)開(kāi)關(guān)電源同時(shí)輸出功率,其輸出功率約等于單一開(kāi)關(guān)電源輸 出功率的兩倍。因此,全橋式變壓器開(kāi)關(guān)電源輸出功率很大,工作效率很高,經(jīng)橋式整流或全波整流后,其輸出電壓的電壓脈動(dòng)系數Sv和電流脈動(dòng)系數Si都很 小,僅需要一個(gè)很小值的儲能濾波電容或儲能濾波電感,就可以得到一個(gè)電壓紋波和電流紋波都很小的輸出電壓。
(2)全橋式開(kāi)關(guān)電源的優(yōu)點(diǎn)是開(kāi)關(guān)管的耐壓值特別的低。
全橋式變壓器開(kāi)關(guān)電源最大的優(yōu)點(diǎn)是,對4個(gè)開(kāi)關(guān)器件的耐壓要求比推挽式變壓器開(kāi)關(guān)電源對兩個(gè)開(kāi)關(guān)器件的耐壓要求可以降低一半。因為,全橋式變壓器開(kāi)關(guān) 電源4個(gè)開(kāi)關(guān)器件分成兩組,工作時(shí)2個(gè)開(kāi)關(guān)器件互相串聯(lián),關(guān)斷時(shí),每個(gè)開(kāi)關(guān)器件所承受的電壓,只有單個(gè)開(kāi)關(guān)器件所承受電壓的一半。其最高耐壓等于工作電壓 與反電動(dòng)勢之和的一半,這個(gè)結果正好是推挽式變壓器開(kāi)關(guān)電源兩個(gè)開(kāi)關(guān)器件耐壓的一半。
(3)全橋式變壓器開(kāi)關(guān)電源主要用于輸入電壓比較高的場(chǎng)合,在輸入電壓很高的情況下,采用全橋式變壓器開(kāi)關(guān)電源,其輸出功率要比推挽式變壓器開(kāi)關(guān)電源的輸出功率 大很多。因此,一般電網(wǎng)電壓為交流220伏供電的大功率開(kāi)關(guān)電源大部分都是使用全橋式變壓器開(kāi)關(guān)電源。而在輸入電壓較低的情況下,推挽式變壓器開(kāi)關(guān)電源的 輸出功率又要比全橋式變壓器開(kāi)關(guān)電源的輸出功率大很多。
(4)全橋式變壓器開(kāi)關(guān)電源的電源利用率比推挽式變壓器開(kāi)關(guān)電源的電源利用率低一些,因為2組開(kāi)關(guān)器件互相串聯(lián),兩個(gè)開(kāi)關(guān)器件接通時(shí)總的電壓降要比單個(gè)開(kāi)關(guān)器件 接通時(shí)的電壓降大一倍;但比半橋式變壓器開(kāi)關(guān)電源的電源利用率高很多。因此,全橋式變壓器開(kāi)關(guān)電源也可以用于工作電源電壓比較低的場(chǎng)合。
(5)與半橋式開(kāi)關(guān)電源一樣,全橋式變壓器開(kāi)關(guān)電源的變壓器初級線(xiàn)圈只需要一個(gè)繞組,這也是它的優(yōu)點(diǎn),這對小功率開(kāi)關(guān)電源變壓器的線(xiàn)圈繞制多少帶來(lái)一些方便。但對于大功率開(kāi)關(guān)電源變壓器的線(xiàn)圈繞制沒(méi)有優(yōu)勢,因為,大功率開(kāi)關(guān)電源變壓器的線(xiàn)圈需要用多股線(xiàn)來(lái)繞。
(6)全橋式變壓器開(kāi)關(guān)電源的缺點(diǎn)主要是功率損耗比較較大,因此,全橋式變壓器開(kāi)關(guān)電源不適宜用于工作電壓較低的場(chǎng)合,否則工作效率會(huì )很低。另外,全橋式變壓器開(kāi)關(guān)電源中的4個(gè)開(kāi)關(guān)器件連接沒(méi)有公共地,與驅動(dòng)信號連接比較麻煩。
(7)全橋式開(kāi)關(guān)電源的缺點(diǎn)是會(huì )出現半導通區,損耗大。
全橋式開(kāi)關(guān)電源最大的缺點(diǎn)是,當兩組控制開(kāi)關(guān)K1、K4和K2、K3處于交替轉換工作狀態(tài)的時(shí)候,4個(gè)開(kāi)關(guān)器件會(huì )同時(shí)出現一個(gè)很短時(shí)間的半導通區域, 即兩組控制開(kāi)關(guān)同時(shí)處于接通狀態(tài)。這
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