詳細(xì)解析開關(guān)電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)缺點

電源是一個輸出電壓特性很好的開關(guān)電源。

　　3推挽式開關(guān)電源變壓器的漏感以及銅阻損耗都比單極性磁化極變壓器小很多，開關(guān)電源的工作效率跟高。

　　推挽式開關(guān)電源的變壓器屬于雙極性磁化極，磁感應(yīng)變壓范圍是單極性磁化極的兩倍多，并且變壓器鐵芯不需要氣隙，因此，推挽式開關(guān)電源變壓器鐵芯的磁導(dǎo) 率比單極性磁化極的正激或反激開關(guān)電源的變壓器鐵芯的磁導(dǎo)率高很多倍，這樣推挽式開關(guān)電源變壓器的初級、次級的線圈的匝數(shù)可比單極性磁化極變壓器初級、次 級的線圈的匝數(shù)少一倍以上。所以，推挽式開關(guān)電源變壓器的漏感以及銅阻損耗都比單極性磁化極變壓器小很多，所以開關(guān)電源的工作效率跟高。

　　4 推挽式開關(guān)電源的驅(qū)動電路簡單。

　　推挽式開關(guān)電源的兩個開關(guān)器件有一個公共接地端，相對于半橋式或全橋式開關(guān)電源來說，驅(qū)動電路簡單的多。

　　5 推挽式開關(guān)電源不會像半橋、全橋式開關(guān)電源那樣出現(xiàn)兩個控制開關(guān)同時串通的可能性。

　　6 推挽式開關(guān)電源的主要缺點是兩個開關(guān)器件需要很高的耐壓值。

　　推挽式開關(guān)電源的主要缺點是兩個開關(guān)器件需要很高的耐壓，其耐壓必須大于工作電壓的兩倍。因此，推挽式開關(guān)電源在220V交流供電設(shè)備中很少使用。另外，直流輸出電壓可調(diào)整式推挽開關(guān)電源 輸出電壓的調(diào)整范圍比反激式開關(guān)電源輸出電壓的調(diào)整范圍小很多，并需要一個儲能濾波電感，因此，推挽式開關(guān)電源不宜用于要求負(fù)載電壓變化范圍太大的場合，特別是負(fù)載很輕或是經(jīng)常開路的場合。

　　7推挽式開關(guān)電源的變壓器有兩組初級線圈，對于小功率輸出的推挽式開關(guān)電源是個缺點，對于大功率輸出的推挽式開關(guān)電源是個優(yōu)點。因為大功率變壓器的線 圈一般都是多股線來繞制的，因此，推挽式開關(guān)電源的變壓器的兩組初級線圈與用多股線繞制根本沒有區(qū)別，并且兩個線圈與單個線圈相比可以減低一半電流密度。

　　8 推挽式轉(zhuǎn)換器可以看作兩個正激式轉(zhuǎn)換器的組合，在一個開關(guān)周期內(nèi)，這兩的正激式轉(zhuǎn)換器交替的工作。若兩個正激式變換器不完全對稱或平衡時，就會出現(xiàn)直流偏磁的現(xiàn)象，經(jīng)過幾個周期累計的偏磁，會使磁芯進(jìn)入飽和狀態(tài)，并導(dǎo)致高頻變壓器的勵磁電流過大，甚至損壞開關(guān)管。

　　9 推挽式、半橋式、全橋式轉(zhuǎn)換器屬于直流-交流-直流轉(zhuǎn)換器。由于直流-交流轉(zhuǎn)換器提高了工作頻率，所以，變壓器和輸出濾波器的體積和重量都可以減小。

　　半橋式開關(guān)電源的優(yōu)點和缺點

　　1 半橋式變壓器開關(guān)電源輸出功率很大，工作效率很高

　　半橋式變壓器開關(guān)電源與推挽式變壓器開關(guān)電源一樣，由于兩個開關(guān)管輪流交替工作，相當(dāng)于兩個開關(guān)電源同時輸出功率，其輸出功率約等于單一開關(guān)電源輸出 功率的兩倍。因此，半橋式變壓器開關(guān)電源輸出功率很大，工作效率很高，經(jīng)橋式整流或全波整流后，輸出電壓的電壓脈動系數(shù)Sv和電流脈動系數(shù)Si都很小，僅 需要很小的濾波電感和電容，其輸出電壓紋波和電流紋波就可以達(dá)到非常小。

　　2 半橋式開關(guān)電源的開關(guān)管的耐壓值比較低。

　　半橋式變壓器開關(guān)電源最大的優(yōu)點是，對兩個開關(guān)器件的耐壓要求比推挽式變壓器開關(guān)電源對兩個開關(guān)器件的耐壓要求可以降低一半。因為，半橋式變壓器開關(guān) 電源兩個開關(guān)器件的工作電壓只有輸入電源Ui的一半，其最高耐壓等于工作電壓與反電動勢之和，大約是電源電壓的兩倍，這個結(jié)果正好是推挽式變壓器開關(guān)電源 兩個開關(guān)器件耐壓的一半。因此，半橋式變壓器開關(guān)電源主要用于輸入電壓比較高的場合，一般電網(wǎng)電壓為交流220伏供電的大功率開關(guān)電源大部分都是用半橋式 變壓器開關(guān)電源。

　　3半橋式開關(guān)電源的變壓器初級線圈只需要一個繞組，這也是它的優(yōu)點，這對小功率開關(guān)電源變壓器的線圈繞制多少帶來一些方便。但對于大功率開關(guān)電源變壓器的線圈繞制沒有優(yōu)勢，因為，大功率開關(guān)電源變壓器的線圈需要用多股線來繞制。

　　4 半橋式變壓器開關(guān)電源的缺點主要是電源利用率比較低，因此，半橋式變壓器開關(guān)電源不適宜用于工作電壓較低的場合。另外，半橋式變壓器開關(guān)電源中的兩個開關(guān)器件連接沒有公共地，與驅(qū)動信號連接比較麻煩。

　　4 半橋式開關(guān)電源的缺點是會出現(xiàn)半導(dǎo)通區(qū)，損耗大。

　　半橋式開關(guān)電源最大的缺點是，當(dāng)兩個控制開關(guān)K1和K2處于交替轉(zhuǎn)換工作狀態(tài)的時候，兩個開關(guān)器件會同時出現(xiàn)一個很短時間的半導(dǎo)通區(qū)域，即兩個控制開 關(guān)同時處于接通狀態(tài)。這是因為開關(guān)器件在開始導(dǎo)通的時候，相當(dāng)于對電容充電，它從截止?fàn)顟B(tài)到完全導(dǎo)通狀態(tài)需要一個過渡過程;而開關(guān)器件從導(dǎo)通狀態(tài)轉(zhuǎn)換到截 止?fàn)顟B(tài)的時候，相當(dāng)于對電容放電，它從導(dǎo)通狀態(tài)到完全截止?fàn)顟B(tài)也需要一個過渡過程。

　　當(dāng)兩個開關(guān)器件分別處于導(dǎo)通和截止過渡過程時，即兩個開關(guān)器件都處于半導(dǎo)通狀態(tài)時半導(dǎo)通狀態(tài)時，相當(dāng)于兩個控制開關(guān)同時接通，它們會造成對電源電壓產(chǎn) 生短路;此時，在兩個控制開關(guān)的串聯(lián)回路中將出現(xiàn)很大的電流，而這個電流并沒有通過變壓器負(fù)載。因此，在兩個控制開關(guān)K1和K2同時處于過渡過程期間，兩 個開關(guān)器件將會產(chǎn)生很大的功率損耗。為了降低控制開關(guān)過渡過程產(chǎn)生的損耗，一般在半橋式開關(guān)電源電路中，都有意讓兩個控制開關(guān)的接通和截止時間錯開一小段 時間。

　　5 單電容半橋式變壓器開關(guān)電源比雙電容半橋式變壓器開關(guān)電源節(jié)省一個電容器，這是它的優(yōu)點。另外，單電容半橋式變壓器開關(guān)電源剛開始工作的時候，輸出電壓差 不多比雙電容半橋式變壓器開關(guān)電源是輸出電壓高一倍，這種特點最適用于作為熒光燈電源，例如，節(jié)能燈或日光燈以及LCD顯示屏的背光燈等。

　　熒光燈一般開始點亮的時候需要很高的電壓，大約幾百伏到幾千伏，而點亮以后工作電壓才需要幾十伏到1百多伏，因此，幾乎所有的節(jié)能燈無一不是使用單電容半橋式變壓器開關(guān)電源。

　　6單電容半橋式變壓器開關(guān)電源也有缺點，就是開關(guān)器件的耐壓要求比雙電容半橋式變壓器開關(guān)電源的耐壓高。
　

　　全橋式開關(guān)電源的優(yōu)點和缺點

　　1 全橋式變壓器開關(guān)電源輸出功率很大，工作效率很高。

　　全橋式變壓器開關(guān)電源與推挽式變壓器開關(guān)電源一樣，由于兩組開關(guān)器件輪流交替工作，相當(dāng)于兩個開關(guān)電源同時輸出功率，其輸出功率約等于單一開關(guān)電源輸 出功率的兩倍。因此，全橋式變壓器開關(guān)電源輸出功率很大，工作效率很高，經(jīng)橋式整流或全波整流后，其輸出電壓的電壓脈動系數(shù)Sv和電流脈動系數(shù)Si都很 小，僅需要一個很小值的儲能濾波電容或儲能濾波電感，就可以得到一個電壓紋波和電流紋波都很小的輸出電壓。

　　2 全橋式開關(guān)電源的優(yōu)點是開關(guān)管的耐壓值特別的低。

　　全橋式變壓器開關(guān)電源最大的優(yōu)點是，對4個開關(guān)器件的耐壓要求比推挽式變壓器開關(guān)電源對兩個開關(guān)器件的耐壓要求可以降低一半。因為，全橋式變壓器開關(guān) 電源4個開關(guān)器件分成兩組，工作時2個開關(guān)器件互相串聯(lián)，關(guān)斷時，每個開關(guān)器件所承受的電壓，只有單個開關(guān)器件所承受電壓的一半。其最高耐壓等于工作電壓 與反電動勢之和的一半，這個結(jié)果正好是推挽式變壓器開關(guān)電源兩個開關(guān)器件耐壓的一半。

　　3 全橋式變壓器開關(guān)電源主要用于輸入電壓比較高的場合，在輸入電壓很高的情況下，采用全橋式變壓器開關(guān)電源，其輸出功率要比推挽式變壓器開關(guān)電源的輸出功率 大很多。因此，一般電網(wǎng)電壓為交流220伏供電的大功率開關(guān)電源大部分都是使用全橋式變壓器開關(guān)電源。而在輸入電壓較低的情況下，推挽式變壓器開關(guān)電源的 輸出功率又要比全橋式變壓器開關(guān)電源的輸出功率大很多。

　　4 全橋式變壓器開關(guān)電源的電源利用率比推挽式變壓器開關(guān)電源的電源利用率低一些，因為2組開關(guān)器件互相串聯(lián)，兩個開關(guān)器件接通時總的電壓降要比單個開關(guān)器件 接通時的電壓降大一倍;但比半橋式變壓器開關(guān)電源的電源利用率高很多。因此，全橋式變壓器開關(guān)電源也可以用于工作電源電壓比較低的場合。

　　5與半橋式開關(guān)電源一樣，全橋式變壓器開關(guān)電源的變壓器初級線圈只需要一個繞組，這也是它的優(yōu)點，這對小功率開關(guān)電源變壓器的線圈繞制多少帶來一些方便。但對于大功率開關(guān)電源變壓器的線圈繞制沒有優(yōu)勢，因為，大功率開關(guān)電源變壓器的線圈需要用多股線來繞。

　　6 全橋式變壓器開關(guān)電源的缺點主要是功率損耗比較較大，因此，全橋式變壓器開關(guān)電源不適宜用于工作電壓較低的場合，否則工作效率會很低。另外，全橋式變壓器開關(guān)電源中的4個開關(guān)器件連接沒有公共地，與驅(qū)動信號連接比較麻煩。

　　7 全橋式開關(guān)電源的缺點是會出現(xiàn)半導(dǎo)通區(qū)，損耗大。

全橋式開關(guān)電源最大的缺點是，當(dāng)兩組控制開關(guān)K1、K4和K2、K3處于交替轉(zhuǎn)換工作狀態(tài)的時候，4個開關(guān)器件會同時出現(xiàn)一個很短時間的半導(dǎo)通區(qū)域， 即兩組控制開關(guān)同時處于接通狀態(tài)。這是因為開關(guān)器件在開始導(dǎo)通的時候，相