ハーフブリッジトランススイッチング電源の利点と短所の紹介
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に似ています。 2つのスイッチングトランジスタが交互に動作するため、2つのスイッチング電源が同時に出力電源を出力すると同等です。これは、単一のスイッチング電源の出力電力の約2倍です。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、高出力電力と高作業効率を備えています。ブリッジ整流または全波修正の後、出力電圧の電圧リップル係数SVと電流リップル係数SIは非常に小さく、小さなフィルターインダクタとコンデンサのみが必要です。出力電圧リップルと電流リップルは、非常に小さく達成できます。
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、2つのスイッチングデバイスの電圧要件を、プッシュプルトランススイッチング電源の2つのスイッチングデバイスの電圧要件と比較して半分に削減できることです。ハーフブリッジトランススイッチング電源の2つのスイッチングデバイスの動作電圧は、入力電源UIの半分に過ぎないため、その最高の耐性電圧は、動作電圧とバック電源電圧の合計に等しくなります。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つのスイッチングデバイスの耐摩耗電圧の正確な半分です。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、入力電圧が比較的高い状況で主に使用されます。一般的な電力グリッドでAC 220Vを搭載したほとんどの高電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の主要なコイルには、1つの巻線のみが必要であり、これもその利点です。これにより、低電力スイッチング電源変圧器でのコイルの巻線にある程度の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を複数のワイヤで巻き付ける必要があるため、高出力スイッチング電源変圧器のコイルを巻くのに利点はありません。
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、電力使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、動作電圧が低いアプリケーション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は、共通の地面に接続されていないため、駆動信号に接続することが困難になります。
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が交互のスイッチング操作にある場合、両方のスイッチングデバイスが同時に短期間の半導電領域を持つことです。つまり、両方の制御スイッチが同時にオン状態になることです。これは、スイッチングデバイスが導通を開始すると、コンデンサの充電と同等であり、オフ状態から完全な導電性状態への移行プロセスが必要であるためです。スイッチングデバイスが伝導状態からカットオフ状態に遷移する場合、コンデンサの排出と同等であり、伝導状態から完全なカットオフ状態への移行プロセスも必要です。
2つのスイッチングデバイスがそれぞれ伝導とカットオフの遷移プロセスにある場合、つまり、両方のスイッチングデバイスが半導電性状態にある場合、2つの制御スイッチが同時にオンになっている場合、電源電圧の短絡を引き起こします。この時点で、2つの制御スイッチのシリーズ回路に大きな電流が表示され、この電流は変圧器負荷を通過していません。したがって、両方の制御スイッチK1とK2が同じ状態にある遷移期間中、2つのスイッチングデバイスが大幅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引き起こされる損失を減らすために、一般に、ハーフブリッジスイッチング電源回路で2つのコントロールスイッチのオンとオフの時間をわずかな期間にシフトし、オフにシフトすることを意図しています。
単一のコンデンサハーフブリッジ変圧器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と比較して1つのコンデンサを節約します。これが利点です。さらに、単一のコンデンサハーフブリッジトランス電源の動作を開始すると、出力電圧は、二重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電圧のほぼ2倍の高さです。この機能は、省エネランプや蛍光ランプなど、LCDディスプレイスクリーン用のバックライトランプなど、蛍光ランプ電源として最も適しています。
蛍光灯は一般に、数百ボルトから数千ボルトまでの照明の開始時に高電圧を必要としますが、照明後の動作電圧は数十ボルトから100ボルトを超えるだけです。したがって、ほとんどすべての省エネランプは、単一の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。
