Vantagens e desvantagens da fonte de alimentação comutada por transformador de meia ponte
A fonte de alimentação chaveada do transformador meia ponte é semelhante à fonte de alimentação chaveada do transformador push-pull. Devido à operação alternada de dois tubos de comutação, é equivalente a duas fontes de alimentação comutadas produzindo energia simultaneamente, e sua potência de saída é aproximadamente o dobro da potência de saída de uma única fonte de alimentação comutada. Portanto, a fonte de alimentação chaveada do transformador de meia ponte tem uma grande potência de saída e alta eficiência de trabalho. Após a retificação da ponte ou retificação de onda completa, o coeficiente de ondulação de tensão Sv e o coeficiente de ondulação de corrente Si da tensão de saída são ambos muito pequenos. Com apenas uma pequena indutância de filtragem e capacitor, a ondulação da tensão de saída e da corrente pode ser muito pequena.
A maior vantagem de uma fonte de alimentação comutada com transformador de meia ponte é que o requisito de tensão suportável para dois dispositivos de comutação pode ser reduzido pela metade em comparação com uma fonte de alimentação comutada com transformador push-pull. Porque a tensão de trabalho dos dois dispositivos de comutação da fonte de alimentação de comutação do transformador de meia ponte é apenas metade da fonte de alimentação de entrada Ui, e sua tensão máxima suportável é igual à soma da tensão de trabalho e da força eletromotriz traseira, que é cerca de duas vezes a tensão da fonte de alimentação. Este resultado é exatamente metade da tensão suportável dos dois dispositivos de comutação da fonte de alimentação chaveada do transformador push-pull. Portanto, a fonte de alimentação chaveada do transformador meia ponte é usada principalmente em situações com alta tensão de entrada. Geralmente, fontes de alimentação chaveadas de alta potência com uma tensão de rede de 220 V CA são alimentadas principalmente por fontes de alimentação chaveadas com transformador de meia ponte.
A bobina primária do transformador de uma fonte de alimentação chaveada meia ponte requer apenas um enrolamento, o que também é sua vantagem. Isso traz alguma conveniência ao enrolamento da bobina de um transformador chaveado de fonte de alimentação de baixa potência. No entanto, não há vantagem em enrolar as bobinas de transformadores de potência comutados de alta potência, pois as bobinas dos transformadores de potência comutados de alta potência requerem o enrolamento de vários fios de fio.
A principal desvantagem de uma fonte de alimentação chaveada com transformador de meia ponte é sua baixa taxa de utilização de energia. Portanto, a fonte de alimentação chaveada do transformador meia ponte não é adequada para aplicações com baixa tensão de trabalho. Além disso, a conexão entre os dois dispositivos de comutação na fonte de alimentação de comutação do transformador de meia ponte não possui um terreno comum, o que é mais problemático de conectar ao sinal de acionamento.
A maior desvantagem de uma fonte de alimentação comutada de meia ponte é que quando duas chaves de controle K1 e K2 estão no modo de comutação alternada, ambos os dispositivos de comutação experimentarão simultaneamente um curto período de região semicondutora, ou seja, ambas as chaves de controle estão no estado ligado ao mesmo tempo. Isso ocorre porque quando o dispositivo de comutação começa a conduzir, é equivalente a carregar o capacitor e requer um processo de transição do estado de corte para o estado totalmente condutor; Quando o dispositivo de comutação faz a transição do estado ligado para o estado desligado, é equivalente a descarregar o capacitor e também requer um processo de transição do estado ligado para o estado totalmente desligado.
Quando dois dispositivos de comutação estão respectivamente no processo de transição de condução e corte, ou seja, quando ambos os dispositivos de comutação estão em estado de semicondução e semicondução, isso equivale a duas chaves de controle sendo ligadas simultaneamente, o que causará um curto circuito para a tensão da fonte de alimentação; Neste ponto, uma grande quantidade de corrente aparecerá no circuito em série das duas chaves de controle, e essa corrente não passa pela carga do transformador. Portanto, durante o período de transição de ambas as chaves de controle K1 e K2, os dois dispositivos de comutação gerarão perdas de energia significativas. A fim de reduzir as perdas causadas pelo processo de transição das chaves de controle, geralmente é intencional escalonar os tempos de ativação e desativação de duas chaves de controle por um curto período de tempo em um circuito de fonte de alimentação comutada em meia ponte.
A vantagem de uma fonte de alimentação chaveada com transformador de meia ponte com capacitor único é que ela economiza um capacitor em comparação com uma fonte de alimentação chaveada com transformador de meia ponte com capacitor duplo. Além disso, quando a fonte de alimentação de comutação do transformador de meia ponte com capacitor único começou a funcionar, a tensão de saída era quase o dobro da fonte de alimentação de comutação do transformador de meia ponte de capacitor duplo. Este recurso é mais adequado para uso como fonte de alimentação de lâmpadas fluorescentes, como lâmpadas economizadoras de energia ou lâmpadas fluorescentes, bem como iluminação de fundo para telas LCD.
As lâmpadas fluorescentes geralmente requerem uma alta tensão quando começam a acender, variando de algumas centenas a alguns milhares de volts. No entanto, depois de acender, a tensão de trabalho só precisa ser de algumas dezenas a mais de cem volts. Portanto, quase todas as lâmpadas economizadoras de energia usam uma fonte de alimentação de comutação de transformador de meia ponte com capacitor único.
A fonte de alimentação de comutação do transformador de meia ponte com capacitor único também tem uma desvantagem, que é que o requisito de resistência de tensão do dispositivo de comutação é maior do que o da fonte de alimentação de comutação do transformador de meia ponte de capacitor duplo.
