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(kāi)關(guān)晶體管Tr1、Tr2組成橋,橋的對角線(xiàn)接變壓器T的原邊繞組,故稱(chēng)半橋變換器。如果C1= C2,某一開(kāi)關(guān)晶體管導通時(shí),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
穩態(tài)條件下,在C1=C2,Tr1導通時(shí),C1上的0.5Vs加在原邊線(xiàn)圈上,Tr1流過(guò)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(shí)間后,Tr1關(guān)斷。此時(shí),由于原邊繞組和漏電感的作用,電流繼續流入原邊繞組黑點(diǎn)標示端。但B接點(diǎn)擺動(dòng)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(shí),二極管D6將導通,鉗位電壓進(jìn)一步變負。D6導通的過(guò)程,把反激能量再生,對C2進(jìn)行充電。
B連接點(diǎn)的電壓在阻尼電阻作用下以振蕩形式最后回復到原來(lái)的中心值。這時(shí)Tr1、Tr2的緩沖器電容和電阻也參與振蕩作用。
如果這時(shí)Tr2加有導通脈沖,Tr2導通,原邊繞組黑點(diǎn)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(guò)程。不同的是,Ip反了方向,Tr2關(guān)斷時(shí)接點(diǎn)B擺動(dòng)到正,D5導通鉗位,反激能量再生對C1進(jìn)行充電。
副邊電路的工作如下:當Tr1導通時(shí),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(guān)斷,兩個(gè)繞組電壓均朝零變化。副邊回路電感L反激,儲能繼續向負載RL供能。當副邊線(xiàn)圈電壓降到零時(shí),二極管D7、D8都起著(zhù)續流作用,D7、D8分得的電流近似相等。在D7、D8都導通時(shí),副邊電壓V’s鉗位到零。
在穩態(tài)條件下,在晶體管導通期間通過(guò)L的電流增加,關(guān)斷期間L的電流減小,其平均值等于輸出電流Io。{{分頁(yè)}}
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(匝);
Ns──副邊繞組匝數(匝);
D──其中一管導通的占空比=;
Ts──工作原理(S)。
因此,通過(guò)使用合適的控制線(xiàn)路調整占空比,在電源電壓Vs和負載Io變化時(shí),可以保持輸出電壓Vo不變。
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