【48812】半桥式开关电源变压器参数核算方法

时间: 2024-07-07 11:49:28 |   作者: DC电源接口

  半桥式的作业原理与推挽式的作业原理是十分挨近的，仅仅变压器的鼓励方法与作业电源的接入方法有点不同;因而，用于推挽式变压器开关电源变压器初级线绕组匝数的数学表达式，只需略微修正就能够适用于半桥式变压器开关电源变压器初级线绕组匝数的

  半桥式变压器开关电源与推挽式开关电源相同，也归于双激式开关电源，因而用于半桥式开关电源的变压器铁心的磁感应强度B，可从负的最大值-Bm，改变到正的最大值+Bm，而且变压器铁心能不必留气隙。半桥式开关电源变压器的核算方法与前面推挽式开关电源变压器的核算方法根本相同，仅仅直接加到变压器初级线圈两头的电压仅等于输入电压Ui的二分之一。依据推挽式开关电源变压器初级线)式：

  设直接加到半桥式开关电源变压器初级线圈两头的电压为Uab，且Uab =Ui/2 ，则上面(1-150)和(1-151)式能够改写为：

  上面(1-174)和(1-175)式便是核算半桥式开关电源变压器初级线绕组匝数的公式。式中，N1为变压器初级线绕组的最少匝数，S为变压器铁心的导磁面积(单位：平方厘米)，Bm为变压器铁心的最大磁感应强度(单位：高斯);Uab为加到变压器初级线绕组两头的电压，Uab =Ui/2 ，Ui为开关电源的作业电压，单位为伏; = Ton，为操控开关的接通时刻，简称脉冲宽度，或电源开关管导通时刻的宽度(单位：秒);

  F为作业频率，单位为赫芝，一般双激式开关电源变压器作业于正、反激输出的情况下，其伏秒容量有必要持平，因而，能够直接用作业频率来核算变压器初级线绕组的匝数;F和取值要预留20%左右的余量。式中的指数是一致单位用的，选用不同单位，指数的值也不相同，这儿选用CGS单位制，即：长度为厘米(cm)，磁感应强度为高斯(Gs)，磁通单位为麦克斯韦(Mx)。

  半桥式变压器开关电源假如用于DC/AC或AC/AC逆变电源，即把直流逆变成沟通，或把沟通整流成直流后再逆变成沟通，这种逆变电源一般输出电压都不需求调整，因而电路相对来说仍是比较简单，作业效率很高。请参阅图1-36、图1-38、图1-39。

  用于逆变的半桥式变压器开关电源一般输出电压uo都是占空比等于0.5的方波，由于方波的波形系数(有效值与半波平均值之比)等于1，因而，方波的有效值Uo与半波平均值Upa持平，而且方波的幅值Up与半波平均值Upa也持平。所以，只需知道输出电压的半波平均值就不难得知有效值，再依据半波平均值，就能够求得半桥式开关电源变压器初、次级线圈匝数比。

  依据前面剖析，半桥式变压器开关电源的输出电压uo，主要由开关电源变压器次级线圈输出的正激电压来决议。因而，依据(1-158)、(1-159)、(1-161)等式其间一式就能够出半桥式变压器开关电源的输出电压的半波平均值。由此求得半桥式逆变开关电源变压器初、次级线圈匝数比：

  (1-176)式便是核算半桥式逆变开关电源变压器初、次级线圈匝数比的公式。式中，N1为变压器初级线为变压器次级线圈的匝数，Uo输出电压的有效值，Ui为直流输入电压，Upa输出电压的半波平均值。

  (1-176)式还没考虑变压器的作业效率，当把变压器的作业效率也考虑进去时，最好在(1-176)式的右边乘以一个略大于1的系数。

  直流输出电压非调整式半桥开关电源，便是在DC/AC逆变电源的沟通输出电路后边再接一级整流滤波电路。请参阅1-43、图1-44、图1-45。这种直流输出电压非调整式半桥开关电源的操控开关K1、K2的占空比与DC/AC逆变电源相同，一般都是0.5，因而，直流输出电压非调整式半桥开关电源变压器初、次级线)式来核算。即：

  不过，在低电压、大电流输出的情况下，一定要考虑整流二极管的电压降与变压器的作业效率。

  直流输出电压可调整式半桥开关电源的功用就要求输出电压可调，因而，半桥式变压器开关电源的两个操控开关K1、K2的占空比有必要要小于0.5;由于半桥式变压器开关电源正、反激两种状况都有电压输出，所以在相同输出电压(平均值)的情况下，两个操控开关K1、K2的占空比相当于要小一倍。当要求输出电压可调规模为最大时，占空比最好取值为0.25。依据(1-140)和(1-145)式，并把输入电压Ui换成Uab可求得：

  (1-177)、(1-178)式，便是核算直流输出电压可调整式半桥开关电源变压器初、次级线圈匝数比的公式。式中，N1为变压器初级线为变压器次级线圈的匝数，Uo为直流输出电压，Uab为加到变压器初级线绕组两头的电压，Uab =Ui/2 ，Ui为开关电源的作业电压。

  相同，在低电压、大电流输出的情况下，一定要考虑变压器的作业效率以及整流二极管的电压降和开关器材接通时的电压降。