半桥式开关电源

开关电源分析

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。
  半桥式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：

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        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。