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一網(wǎng)打盡開關(guān)電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)

作者: 時(shí)間:2016-12-07 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

(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。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201612/327178.htm

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?dú)庀?,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(jí)、次級(jí)的線圈的匝數(shù)可比單極性磁化極變壓器初級(jí)、次 級(jí)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(dòng)電路簡(jiǎn)單。

推挽式開關(guān)電源的兩個(gè)開關(guān)器件有一個(gè)公共接地端,相對(duì)于半橋式或全橋式開關(guān)電源來(lái)說,驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單的多。

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

(6)推挽式開關(guān)電源的主要缺點(diǎn)是兩個(gè)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(diǎn)是兩個(gè)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(gè)儲(chǔ)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(chǎng)合,特別是負(fù)載很輕或是經(jīng)常開路的場(chǎng)合。

(7)推挽式開關(guān)電源的變壓器有兩組初級(jí)線圈,對(duì)于小功率輸出的推挽式開關(guān)電源是個(gè)缺點(diǎn),對(duì)于大功率輸出的推挽式開關(guān)電源是個(gè)優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)榇蠊β首儔浩鞯木€ 圈一般都是多股線來(lái)繞制的,因此,推挽式開關(guān)電源的變壓器的兩組初級(jí)線圈與用多股線繞制根本沒有區(qū)別,并且兩個(gè)線圈與單個(gè)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(gè)正激式轉(zhuǎn)換器的組合,在一個(gè)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(gè)正激式變換器不完全對(duì)稱或平衡時(shí),就會(huì)出現(xiàn)直流偏磁的現(xiàn)象,經(jīng)過幾個(gè)周期累計(jì)的偏磁,會(huì)使磁芯進(jìn)入飽和狀態(tài),并導(dǎo)致高頻變壓器的勵(lì)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(diǎn)和缺點(diǎn)

(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(gè)開關(guān)管輪流交替工作,相當(dāng)于兩個(gè)開關(guān)電源同時(shí)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(dòng)系數(shù)Sv和電流脈動(dòng)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(diǎn)是,對(duì)兩個(gè)開關(guān)器件的耐壓要求比推挽式變壓器開關(guān)電源對(duì)兩個(gè)開關(guān)器件的耐壓要求可以降低一半。因?yàn)?,半橋式變壓器開關(guān) 電源兩個(gè)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(dòng)勢(shì)之和,大約是電源電壓的兩倍,這個(gè)結(jié)果正好是推挽式變壓器開關(guān)電源 兩個(gè)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(chǎng)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(jí)線圈只需要一個(gè)繞組,這也是它的優(yōu)點(diǎn),這對(duì)小功率開關(guān)電源變壓器的線圈繞制多少帶來(lái)一些方便。但對(duì)于大功率開關(guān)電源變壓器的線圈繞制沒有優(yōu)勢(shì),因?yàn)椋蠊β书_關(guān)電源變壓器的線圈需要用多股線來(lái)繞制。

(4) 半橋式變壓器開關(guān)電源的缺點(diǎn)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(chǎng)合。另外,半橋式變壓器開關(guān)電源中的兩個(gè)開關(guān)器件連接沒有公共地,與驅(qū)動(dòng)信號(hào)連接比較麻煩。

(5)半橋式開關(guān)電源的缺點(diǎn)是會(huì)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(diǎn)是,當(dāng)兩個(gè)控制開關(guān)K1和K2處于交替轉(zhuǎn)換工作狀態(tài)的時(shí)候,兩個(gè)開關(guān)器件會(huì)同時(shí)出現(xiàn)一個(gè)很短時(shí)間的半導(dǎo)通區(qū)域,即兩個(gè)控制開 關(guān)同時(shí)處于接通狀態(tài)。這是因?yàn)殚_關(guān)器件在開始導(dǎo)通的時(shí)候,相當(dāng)于對(duì)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(gè)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(shí)候,相當(dāng)于對(duì)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(gè)過渡過程。

當(dāng)兩個(gè)開關(guān)器件分別處于導(dǎo)通和截止過渡過程時(shí),即兩個(gè)開關(guān)器件都處于半導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)半導(dǎo)通狀態(tài)時(shí),相當(dāng)于兩個(gè)控制開關(guān)同時(shí)接通,它們會(huì)造成對(duì)電源電壓產(chǎn) 生短路;此時(shí),在兩個(gè)控制開關(guān)的串聯(lián)回路中將出現(xiàn)很大的電流,而這個(gè)電流并沒有通過變壓器負(fù)載。因此,在兩個(gè)控制開關(guān)K1和K2同時(shí)處于過渡過程期間,兩 個(gè)開關(guān)器件將會(huì)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(gè)控制開關(guān)的接通和截止時(shí)間錯(cuò)開一小段 時(shí)間。

(6)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(gè)電容器,這是它的優(yōu)點(diǎn)。另外,單電容半橋式變壓器開關(guān)電源剛開始工作的時(shí)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(diǎn)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(diǎn)亮的時(shí)候需要很高的電壓,大約幾百伏到幾千伏,而點(diǎn)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(wú)一不是使用單電容半橋式變壓器開關(guān)電源。

(7)單電容半橋式變壓器開關(guān)電源也有缺點(diǎn),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(diǎn)和缺點(diǎn)

(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(gè)開關(guān)電源同時(shí)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(dòng)系數(shù)Sv和電流脈動(dòng)系數(shù)Si都很 小,僅需要一個(gè)很小值的儲(chǔ)能濾波電容或儲(chǔ)能濾波電感,就可以得到一個(gè)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(diǎn)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(diǎn)是,對(duì)4個(gè)開關(guān)器件的耐壓要求比推挽式變壓器開關(guān)電源對(duì)兩個(gè)開關(guān)器件的耐壓要求可以降低一半。因?yàn)?,全橋式變壓器開關(guān) 電源4個(gè)開關(guān)器件分成兩組,工作時(shí)2個(gè)開關(guān)器件互相串聯(lián),關(guān)斷時(shí),每個(gè)開關(guān)器件所承受的電壓,只有單個(gè)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(dòng)勢(shì)之和的一半,這個(gè)結(jié)果正好是推挽式變壓器開關(guān)電源兩個(gè)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(chǎng)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?yàn)?組開關(guān)器件互相串聯(lián),兩個(gè)開關(guān)器件接通時(shí)總的電壓降要比單個(gè)開關(guān)器件 接通時(shí)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(chǎng)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(jí)線圈只需要一個(gè)繞組,這也是它的優(yōu)點(diǎn),這對(duì)小功率開關(guān)電源變壓器的線圈繞制多少帶來(lái)一些方便。但對(duì)于大功率開關(guān)電源變壓器的線圈繞制沒有優(yōu)勢(shì),因?yàn)椋蠊β书_關(guān)電源變壓器的線圈需要用多股線來(lái)繞。

(6)全橋式變壓器開關(guān)電源的缺點(diǎn)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(chǎng)合,否則工作效率會(huì)很低。另外,全橋式變壓器開關(guān)電源中的4個(gè)開關(guān)器件連接沒有公共地,與驅(qū)動(dòng)信號(hào)連接比較麻煩。

(7)全橋式開關(guān)電源的缺點(diǎn)是會(huì)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(diǎn)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(shí)候,4個(gè)開關(guān)器件會(huì)同時(shí)出現(xiàn)一個(gè)很短時(shí)間的半導(dǎo)通區(qū)域, 即兩組控制開關(guān)同時(shí)處于接通狀態(tài)。這



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