整流輸出半橋式變壓器開關(guān)電源

1-8-2-3．整流輸出半橋式變壓器開關(guān)電源
圖1-43和圖1-44分別是橋式整流輸出和全波整流輸出雙電容半橋式變壓器開關(guān)電源工作原理圖；圖1-45是全波整流輸出單電容半橋式變壓器開關(guān)電源工作原理圖；圖1-46是輸出電壓可調(diào)的雙電容半橋式變壓器開關(guān)電源工作原理圖。整流輸出半橋式變壓器開關(guān)電源的工作原理與整流輸出推挽式變壓器開關(guān)電源的工作原理是非常接近的，只是變壓器的激勵方式與工作電源的接入方式有點(diǎn)不同。
其中，圖1-43橋式整流輸出和圖1-44全波整流輸出的雙電容半橋式變壓器開關(guān)電源的工作原理，分別與圖1-30橋式整流輸出和圖1-31全波整流輸出的推挽式變壓器開關(guān)電源電路的工作原理對應(yīng)相同；圖1-46輸出電壓可調(diào)的雙電容半橋式變壓器開關(guān)電源工作原理與圖1-33輸出電壓可調(diào)的推挽式變壓器開關(guān)電源工作原理對應(yīng)相同；圖1-45是全波整流輸出單電容半橋式變壓器開關(guān)電源，與圖1-31全波整流輸出的推挽式變壓器開關(guān)電源電路的工作原理也基本相同。
關(guān)于圖1-43、圖1-44、圖1-45、圖1-46等開關(guān)電源的詳細(xì)工作原理，請自己參考前面有關(guān)章節(jié)內(nèi)容的分析，這里不再準(zhǔn)備贅述。

陶工您好：
前段時(shí)間我跟我的老師做過一個開關(guān)電源，類型就是這種雙電容的半橋式開關(guān)電源，兩個開關(guān)是選擇的IGBT，IGBT的最高頻率為20KHz，我選擇的頻率時(shí)15KHz。后級整流用的是四個二極管，濾波用的電感和電容，但是，在最后在調(diào)試時(shí)出現(xiàn)了IGBT叫的現(xiàn)象，我用示波器觀察到在變壓器的初級線圈上有一個很高的脈沖，這個脈沖隨輸出電壓的升高而升高且頻率越來越快，當(dāng)升到一定的時(shí)候IGBT就一直叫，且輸出失去控制，好似一個壓控振蕩器。我想問問是什么原因?qū)е逻@種情況的？
還有個問題是我現(xiàn)在用UC3843做一個小功率的并聯(lián)式升壓開關(guān)電源，發(fā)現(xiàn)輸出電壓中夾雜有開關(guān)的頻率，并且幅度很高，我把輸出的濾波電容選大了好像沒什么用。電感是自己繞的，用的EI30磁芯，繞了10匝，有氣隙。不知道問什么？
開關(guān)電源不能沒有負(fù)載，或輸出負(fù)載太輕。開關(guān)電源輸出電壓或功
開關(guān)電源不能沒有負(fù)載，或輸出負(fù)載太輕。開關(guān)電源輸出電壓或功率是與開關(guān)電源工作的占空比相對應(yīng)的，如果開關(guān)電源的占空比過大，而輸出負(fù)載很輕，則開關(guān)變壓器存儲的能量將無法釋放，此時(shí)開關(guān)電源將會激起高頻振蕩，即：方波的前后沿(相當(dāng)于高次諧波)會對開關(guān)電源變壓器初、次級線圈的分布電容與分布電感組成的諧振回路激起高頻振蕩。
特別是諧振回路的振蕩頻率正好等于開關(guān)電源工作頻率的奇數(shù)倍時(shí)，即方波前后沿的電壓上升率正好與諧振電壓波形的上升率符號相同時(shí)，此時(shí)，方波的前后沿均對諧振回路產(chǎn)生充電，使諧振回路產(chǎn)生振蕩的幅度非常高，振蕩電壓的幅度要升高到開關(guān)變壓器的鐵損(渦流損耗和磁滯損耗)與銅損(漆包線電阻產(chǎn)生的損耗)之和正好等于開關(guān)電源的輸出功率為止，此時(shí)，振蕩的幅度才會開始穩(wěn)定下來。
當(dāng)開關(guān)電源輸出電壓的正、負(fù)半周脈沖寬度不相同時(shí)，沖擊振蕩就會變成間歇振蕩；因?yàn)椋瑳_擊振蕩產(chǎn)生的條件是，沖擊脈沖電壓的上升率必須大于諧振回路振蕩波形的電壓上升率，此時(shí)振蕩才會產(chǎn)生(即振蕩回路吸收能量)；而當(dāng)沖擊脈沖的電壓上升率小于諧振回路振蕩波形的上升率時(shí)，諧振回路就會減振(即振蕩回路釋放能量，電路產(chǎn)生阻尼振蕩)；由于，開關(guān)電源的方波前后沿的相位很難跟諧振回路的自由諧振同步，因此就會出現(xiàn)，有時(shí)候是對振蕩加強(qiáng)，有時(shí)候是對振蕩減弱，即產(chǎn)生歇振蕩，如果沒有歇振蕩，你的開關(guān)電源的振蕩幅度將會達(dá)到非常高，將會導(dǎo)致開關(guān)管擊穿損壞。當(dāng)開關(guān)電源產(chǎn)生間歇振蕩時(shí)，變壓器就會發(fā)出磁滯伸縮聲，聲音的頻率就是間歇振蕩的頻率。
解決開關(guān)電源產(chǎn)生振蕩的辦法就是加大開關(guān)電源的負(fù)載，并且在占空比控制電路還不能正常工作時(shí)，開關(guān)電源的工作電壓不要加得那么高。建議你在開始調(diào)試開關(guān)電源時(shí)，控制電路部分單獨(dú)用一個直流穩(wěn)壓電源供電；而電源開關(guān)部分采用交流輸入電壓(經(jīng)過整流濾波)供電，交流輸入電壓可通過一個調(diào)壓器(自耦變壓器)調(diào)壓，交流輸入電壓先從30V開始，然后慢慢提升，直到輸出電壓基本正常(不出現(xiàn)間歇振蕩)，然后邊調(diào)試控制電路，邊調(diào)整輸入電壓，直到輸入、輸出電壓的范圍滿足工作要求，如果不滿足要求，就要改變壓器的變壓比。
如果不想接重負(fù)載，也可以采取在開關(guān)變壓器上再增加一個能量反饋線圈(1：1)的辦法，把反饋線圈輸出的電壓經(jīng)過整流后再反饋回到輸入電源(相當(dāng)于對輸入電源進(jìn)行充電)，這樣可節(jié)省能源。