ハーフブリッジトランススイッチング電源の利点と欠点
ハーフブリッジトランススイッチング電源はプッシュプルトランススイッチング電源と同じです。 2本のスイッチング管が交互に動作するため、スイッチング電源2台同時の出力に相当し、スイッチング電源1台の約2倍の出力になります。 したがって、ハーフブリッジトランススイッチング電源は、大きな出力電力と高い動作効率を備えています。 ブリッジ整流または全波整流後の出力電圧の電圧リップル係数Svおよび電流リップル係数Siは非常に小さく、小さなフィルタで済みます。 インダクタとコンデンサの出力電圧リップルと電流リップルは非常に小さくなります。
ハーフブリッジトランススイッチング電源の最大の利点は、2つのスイッチング素子に対するプッシュプルトランススイッチング電源に比べて、2つのスイッチング素子の耐電圧要件を半分にできることです。 ハーフブリッジトランススイッチング電源の2つのスイッチング素子の動作電圧は入力電源Uiの半分にすぎないため、最高耐圧は動作電圧と逆起電力の合計に等しく、約電源電圧の2倍。 この結果はまさにプッシュプル型トランススイッチング電源の耐圧が２つのスイッチング素子の半分であることになります。 したがって、ハーフブリッジトランススイッチング電源は主に入力電圧が比較的高い場合に使用されます。 一般に、220 ボルトの AC 電源のグリッド電圧を備えたほとんどの高出力スイッチング電源は、ハーフブリッジ トランス スイッチング電源を使用します。
ハーフブリッジスイッチング電源のトランス一次コイルは巻線が1つだけで済むという利点もあり、小電力スイッチング電源トランスのコイル巻線に利便性をもたらします。 しかし、大出力スイッチング電源トランスのコイルは多芯線で巻く必要があるため、大出力スイッチング電源トランスのコイル巻線にはメリットがありません。
ハーフブリッジトランススイッチング電源の主な欠点は、電力利用率が比較的低いことです。 したがって、ハーフブリッジトランススイッチング電源は、動作電圧が低い場合には適していません。 また、ハーフブリッジトランススイッチング電源の２つのスイッチング素子は共通のグランドに接続されていないため、駆動信号との接続が面倒である。
ハーフブリッジスイッチング電源の最大の欠点は、2 つの制御スイッチ K1 と K2 が交互のスイッチング状態にある場合、2 つのスイッチングデバイスが同時に短期間の半導電領域に現れることです。コントロールスイッチは同時に同じ状態になります。 接続した状態。 これは、スイッチング素子が導通を開始するときは、コンデンサを充電することと等価であり、オフ状態から完全オン状態への移行過程が必要となるためである。 また、スイッチング素子がオン状態からオフ状態に切り替わるときは、コンデンサを充電することと等価であり、導通状態から完全遮断状態への移行過程も必要となる。
2 つのスイッチング素子がそれぞれ導通および遮断遷移過程にあるとき、つまり 2 つのスイッチング素子が半導通状態にあるとき、2 つのスイッチング素子が半導通状態にあるときは、次と等価です。 2 つの制御スイッチが同時にオンになります。 短絡; このとき、2つの制御スイッチの直列回路には大きな電流が発生しますが、この電流はトランス負荷には流れません。 したがって、2 つの制御スイッチ K1 および K2 が同時に遷移するプロセス中に、2 つのスイッチング デバイスは大きな電力損失を生成します。 制御スイッチの遷移プロセスによって生じる損失を低減するために、一般にハーフブリッジ スイッチング電源回路では、2 つの制御スイッチのターンオン時間とターンオフ時間が意図的に短期間ずらされます。 。
シングル コンデンサ ハーフブリッジ トランス スイッチング電源は、ダブル コンデンサ ハーフブリッジ トランス スイッチング電源よりも 1 個のコンデンサを節約できるという利点があります。 さらに、シングルコンデンサハーフブリッジトランススイッチング電源が動作し始めると、出力電圧はダブルコンデンサハーフブリッジトランススイッチング電源のほぼ2倍になります。 省エネランプや蛍光灯、液晶ディスプレイのバックライトなどの蛍光灯用電源として最適です。
一般に蛍光灯は点灯開始時に数百ボルトから数千ボルト程度の高電圧が必要で、点灯後の使用電圧は数十ボルトから百ボルト以上が必要となります。 したがって、ほとんどすべての省エネランプは単一コンデンサハーフブリッジトランススイッチング電源を使用しています。
シングルキャパシタハーフブリッジトランススイッチング電源には、ダブルキャパシタハーフブリッジトランススイッチング電源よりもスイッチング素子の耐電圧要件が高いという欠点もある。
