Avantajele și dezavantajele sursei de alimentare în mod comutator al transformatorului Half Bridge
Sursa de comutare a transformatorului pe jumătate de punte este similară cu sursa de comutare a transformatorului push-pull. Datorită funcționării alternante a două tranzistoare de comutare, este echivalent cu două surse de alimentare comutatoare care produc simultan putere, care este de aproximativ dublul puterii de ieșire a unei singure surse de alimentare cu comutație. Prin urmare, sursa de alimentare cu comutare a transformatorului pe jumătate de punte are o putere mare de ieșire și o eficiență ridicată de lucru. După rectificarea punții sau rectificarea cu undă completă, coeficientul de ondulare a tensiunii Sv și coeficientul de ondulare a curentului Si al tensiunii de ieșire sunt foarte mici și sunt necesare doar un inductor și un condensator de filtru mic. Ondularea tensiunii de ieșire și ondulația curentului pot fi atinse foarte mici.
Cel mai mare avantaj al unei surse de alimentare comutatoare cu transformator cu jumătate de punte este că cerințele de tensiune pentru două dispozitive de comutare pot fi reduse la jumătate în comparație cu cerințele de tensiune pentru două dispozitive de comutare într-o sursă de comutație cu transformator push-pull. Deoarece tensiunea de lucru a celor două dispozitive de comutare din sursa de comutare a transformatorului cu jumătate de punte este doar jumătate din sursa de alimentare de intrare Ui, cea mai mare tensiune de rezistență a acesteia este egală cu suma tensiunii de lucru și a forței electromotoare din spate, care este de aproximativ două ori. tensiunea de alimentare. Acest rezultat este exact jumătate din tensiunea de rezistență a celor două dispozitive de comutare din sursa de comutare a transformatorului push-pull. Prin urmare, sursele de alimentare în comutație cu transformator în jumătate de punte sunt utilizate în principal în situațiile în care tensiunea de intrare este relativ mare. Majoritatea surselor de alimentare cu comutație de mare putere alimentate cu AC 220V din rețeaua generală de alimentare utilizează surse de comutație cu transformator în jumătate de punte.
Bobina primară a transformatorului din sursa de alimentare cu comutație pe jumătate de punte necesită doar o înfășurare, ceea ce este și avantajul său. Acest lucru aduce o oarecare comoditate înfășurării bobinei în transformatoarele de alimentare cu comutare de putere redusă. Dar nu există niciun avantaj în înfășurarea bobinelor transformatoarelor de putere de comutare de mare putere, deoarece bobinele transformatoarelor de putere de comutare de mare putere trebuie înfășurate cu mai multe fire de sârmă.
Principalul dezavantaj al sursei de alimentare cu comutare a transformatorului pe jumătate de punte este că rata de utilizare a energiei este relativ scăzută. Prin urmare, sursa de alimentare cu comutare a transformatorului pe jumătate de punte nu este potrivită pentru aplicații cu tensiune de funcționare scăzută. În plus, cele două dispozitive de comutare din sursa de comutare a transformatorului pe jumătate de punte nu sunt conectate la o masă comună, ceea ce face dificilă conectarea cu semnalul de conducere.
Cel mai mare dezavantaj al unei surse de alimentare cu comutare pe jumătate de punte este că, atunci când cele două comutatoare de control K1 și K2 sunt în funcționare de comutare alternativă, ambele dispozitive de comutare vor avea simultan o perioadă scurtă de regiune semiconductoare, adică ambele comutatoare de control vor fi în pe stat in acelasi timp. Acest lucru se datorează faptului că atunci când dispozitivul de comutare începe să conducă, este echivalent cu încărcarea condensatorului și necesită un proces de tranziție de la starea oprită la starea complet conductivă; Când dispozitivul de comutare trece de la starea conductivă la starea de întrerupere, este echivalent cu descărcarea condensatorului și necesită, de asemenea, un proces de tranziție de la starea conducătoare la starea de întrerupere complet.
Atunci când două dispozitive de comutare se află în procesul de tranziție al conducției și, respectiv, de întrerupere, adică atunci când ambele dispozitive de comutare sunt într-o stare semiconductivă, este echivalent cu pornirea a două întrerupătoare de control în același timp, ceea ce va provoca un scurtcircuit. la tensiunea de alimentare; În acest moment, un curent mare va apărea în circuitul în serie al celor două întrerupătoare de control, iar acest curent nu trece prin sarcina transformatorului. Prin urmare, în perioada de tranziție când ambele comutatoare de comandă K1 și K2 sunt în aceeași stare, cele două dispozitive de comutare vor genera pierderi semnificative de putere. Pentru a reduce pierderile cauzate de procesul de tranziție al comutatoarelor de control, este, în general, intenționat să se schimbe timpii de pornire și oprire a două întrerupătoare de comandă cu o perioadă mică de timp într-un circuit de alimentare cu comutație pe jumătate de punte.
Sursa de alimentare comutată a transformatorului cu semi-punte cu un singur condensator economisește un condensator în comparație cu sursa de comutație cu transformator cu semi-punte cu dublu condensator, ceea ce este avantajul său. În plus, atunci când sursa de comutație a transformatorului cu un singur condensator în jumătate de punte începe să funcționeze pentru prima dată, tensiunea de ieșire este aproape de două ori mai mare decât cea a sursei de comutație a transformatorului în jumătate de punte cu dublu condensator. Această caracteristică este cea mai potrivită ca sursă de alimentare pentru lămpi fluorescente, cum ar fi lămpile economice sau lămpile fluorescente, precum și lămpile cu iluminare din spate pentru ecranele LCD.
Lămpile fluorescente necesită, în general, o tensiune ridicată la începutul iluminării, variind de la câteva sute de volți la câteva mii de volți, în timp ce tensiunea de funcționare după iluminare are nevoie doar de zeci de volți până la peste o sută de volți. Prin urmare, aproape toate lămpile de economisire a energiei folosesc surse de alimentare comutatoare cu transformator pe jumătate de punte cu un singur condensator.
