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似ています。 2本のスイッチ管が交互に動作するため、2台のスイッチ電源が同時に電力を出力するのと同等となり、その出力は1台のスイッチ電源の約2倍になります。 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、電流リップル係数Siはいずれも非常に小さくなります。 フィルタリングのインダクタンスとコンデンサを小さくするだけで、出力電圧リップルと電流リップルを非常に小さくすることができます。
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、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に必要な耐電圧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の半分にすぎず、最大耐電圧は動作電圧と逆起電力の合計に等しいため、約電源電圧の2倍。 この結果は、プッシュプル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耐圧のちょうど半分になります。 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高い状況で使用されます。 一般に、AC 220V のグリッド電圧を備えた高出力スイッチング電源は、ほとんどがハーフブリッジトランススイッチング電源によって電力供給されます。
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には巻線が 1 つだけ必要であり、これも利点です。 これにより、低電力スイッチング電源トランスのコイルの巻線に利便性がもたらされます。 しかし、高出力スイッチング電源変圧器のコイルには複数の素線を巻く必要があるため、高出力スイッチング電源変圧器のコイルを巻くことには利点がありません。
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、動作電圧が低い用途には適していません。 さらに、ハーフブリッジトランススイッチング電源の 2 つのスイッチングデバイス間の接続には共通のグランドがなく、駆動信号に接続するのがさらに面倒です。
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 が交互スイッチング モードにある場合、両方のスイッチング デバイスが同時に短期間の半導体領域を経験すること、つまり、両方の制御スイッチがオン状態になることです。同時に。 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、遮断状態から完全導通状態への移行過程が必要となるためである。 スイッチング素子がオン状態からオフ状態に遷移するときは、コンデンサを放電することと等価であり、オン状態から完全なオフ状態への遷移過程も必要となります。
2 つのスイッチング素子がそれぞれ導通と遮断の移行過程にある場合、つまり両方のスイッチング素子が半導通状態と半導通状態にある場合、2 つの制御スイッチが同時にオンになったことと等価となり、ショートが発生します。回路を電源電圧に接続します。 この時点で、2 つの制御スイッチの直列回路に大量の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、制御スイッチ K1 と K2 の両方の遷移期間中、2 つのスイッチング デバイスは重大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減らすために、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オンとオフの時間を短期間、意図的にずらすことが一般的に行われます。
シングル コンデンサ ハーフ ブリッジ トランス スイッチング電源の利点は、ダブル コンデンサ ハーフ ブリッジ トランス スイッチング電源と比べてコンデンサが 1 つ節約されることです。 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最初に動作し始めたとき、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倍でした。 省エネランプや蛍光灯などの蛍光灯電源や液晶表示画面のバックライトとして最適です。
蛍光灯は通常、点灯時に数百ボルトから数千ボルトの高電圧を必要とします。 ただし、点灯後の動作電圧は数十ボルトから百ボルト以上あれば十分です。 したがって、ほとんどすべての省エネランプは、単一コンデンサのハーフブリッジ変圧器スイッチング電源を使用します。
