半桥转换器的原理如图1(a)所示,图1(b)是变压器T的初级绕组的电压VB-A和电流Ip的波形图。
电容器C1和C2与开关晶体管Tr1和Tr2形成桥,并且桥的对角线连接到变压器T的初级绕组,因此它被称为半桥转换器。
如果C1 = C2,当开关晶体管导通时,绕组上的电压仅为电源电压的一半。
图1半桥转换器电路和波形图在稳态条件下,当C1 = C2时,Tr1导通,C1上的0.5Vs加到初级线圈上,Tr1流过负载电流Io到初级电流加磁化。
当前。
在占空比确定的时间之后,Tr1关闭。
此时,由于初级绕组的作用和漏电感,电流继续流入初级绕组的黑点指示端。
然而,B触点摆动到负电位(A是零电位)。
如果存储在初级绕组的漏电感中的能量足够大,则二极管D6将导通并且钳位电压将变得更加负。
D6传导过程再生回扫能量并对C2充电。
在阻尼电阻的作用下,B连接点处的电压最终以振荡的形式返回到原始中心值。
此时,Tr1和Tr2的缓冲电容器和电阻器也参与振荡。
如果此时向Tr2提供导通脉冲,则Tr2导通,初级绕组的黑点端变为负。
Io转换电流加上磁化电流流过初级绕组和Tr2,然后重复前一过程。
区别在于Ip反转方向,当Tr2关闭时,触点B摆动为正,D5打开钳位,反激能量再生为C1充电。
次级电路的操作如下:当Tr1接通时,次级绕组V的电压接通D7,类似于正向转换器的操作。
当Tr1关闭时,两个绕组电压都向零变化。
次级侧回路电感L反转并且存储的能量继续激励负载RL。
当次级绕组的电压下降到零时,二极管D7和D8都发挥续流动作,并且除以D7和D8的电流大致相等。
当D7和D8都接通时,次级电压V'被钳位到零。
在稳态条件下,通过L的电流在晶体管的导通期间增加,并且在截止期间L期间的电流减小,其平均值等于输出电流Io。
忽略损耗并且输出电压Vo计算如下。
Vo ==其中Vs-初级绕组电压(V); Np-初级绕组转动(匝); Ns-次级绕组匝数(匝); D-其中一个管开启空气比=; Ts - 工作原理(S)。
因此,通过使用合适的控制线调节占空比,当电源电压Vs和负载Io改变时,输出电压Vo可以保持恒定。
半桥转换器电路的主要优点是电路中使用的功率开关晶体管具有低耐压并且永远不会超过输入电压的峰值;晶体管的饱和电压也最小化;输入滤波电容器的耐压也可以降低。
然而,由于施加到高频变压器的电压仅为输入电压的一半,因此开关晶体管必须流动两倍于推挽电路以输出相同的功率。