半桥式开关电源

      我们之前介绍了反激式开关电源和正激式开关电源的一些知识,接下来我们来说一下半桥式开关电源。

      半桥时开关电源的主要特征是有两个功率开关器件,我们一般采用MOS管,这两个功率器件以图腾柱的形式连接,然后以功率器件连接的中心点作为输出,向后级电路提供方波信号,下图为简易的半桥式开关电源结构图:

      VT1和VT2由两个相反的信号控制,在开关驱动脉冲的作用下,交替导通截止,简单来说就是当一个功率管开时,另一个关断,在上图中,当VT1导通时,在输入电压Ui作用下,电流经VT1、变压器初级绕组和电容C2给变压器初级绕组励磁,同时经次级绕组N3、次级二极管V2、给负载供电,当VT1截止时,VT2导通,输入电源经过C1、变压器初级绕组、开关管VT2给变压器初级绕组励磁,同时经过次级二极管V1给负载供电,所以通过功率开关管VT1和VT2交替导通给变压器初级绕组励磁并为负载提供电能输出。值得注意的是在设计半桥式电源时有可能会出现一个死区时间,这个死区时间出现在当两个功率管同时导通的时候,我们要避免出现。

      相对于全桥式开关电源,半桥式开关电源具有: 输出电压可调,电源效率高; 体积小、重量轻、可靠性高、成本比较低,线路控制相对容易等优势,但是存在在相同的输出电压条件下,半桥式原边开关管承受的电流应力约为却是全桥的2倍的不足之处,所以我们一般将半桥式开关电源定义在输出功率小于1KW的场合。

      由于半桥式电源的各种优势,我们可以将其运用于各个领域:在通信设备中,半桥开关电源是实现电源集中管理的重要组成部分。这种电源具有高效率、精密调整功能,可为通信设备提供稳定、可靠的电源;在计算机领域中,半桥开关电源是实现集成电路、硬盘、显示器等电子设备的电源需求的主要手段。这种电源具有自动控制功能,能满足计算机设备对电源质量的要求;在工业自动化领域中,半桥开关电源是控制系统供电的主要方式之一。这种电源具有输出精度高、负载稳定性好、可靠性高等优点,能为工业控制系统提供稳定、可靠、精确的电源;在汽车领域中,半桥开关电源是实现汽车电子设备的电源需求的主要手段。这种电源具有输出电压可调、抗干扰能力强、信噪比高等特点,能为汽车电子系统提供稳定、可靠的电源;除了以上几个领域,半桥开关电源还广泛应用于工业生产、医疗器械、航空航天等领域,在不同领域中发挥重要作用。

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