半桥电路的运行原理及注意问题
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在PWM和镇流器当中，发挥着重要的作用。半桥电路由两个功率开关器件组成，它们以的形式连接在一起，并进行输出，提供方波信号。本篇文章将为大家介绍半桥电路的工作原理，以及半桥电路当中应该注意的一些问题，希望能够帮助电源新手们更快的理解半桥电路。首先我们先来了解一下半桥电路的基本拓扑：半桥电路的基本拓扑电路图电容器C1和C2与开关管Q1、Q2组成桥，桥的对角线接变压器T1的原边绕组，故称半桥变换器。如果此时C1=C2，那么当某一开关管导通时，绕组上的电压只有电源电压的一半。半桥电路概念的引入及其工作原理电路的工作过程大致如下：参照半桥电路的基本拓扑电路图，其中Q1开通，Q2关断，此时变压器两端所加的电压为母线电压的一半，同时能量由原边向副边传递。Q1关断，Q2关断，此时变压器副边两个绕组由于整流二极管两个管子同时续流而处于短路状态，原边绕组也相当于短路状态。Q1关断，Q2开通。此时变压器两端所加的电压也基本上是母线电压的一半，同时能量由原边向副边传递。副边两个二极管完成换流。半桥电路中应该注意的几点问题偏磁问题原因：由于两个电容连接点A的电位是随Q1、Q2导通情况而浮动的，所以能够自动的平衡每个晶体管开关的伏秒值，当浮动不满足要求时，假设Q1、Q2具有不同的开关特性，即在相同的基极脉冲宽度t=t1下，Q1关断较慢，Q2关断较快，则对B点的电压就会有影响，就会有有灰色面积中A1、A2的不平衡伏秒值，原因就是Q1关断延迟。如果要这种不平衡的波形驱动变压器，将会发生偏磁现象，致使铁心饱和并产生过大的晶体管集电极电流，从而降低了变换器的效率，使晶体管失控，甚至烧毁。在变压器原边串联一个电容的工作波形图解决办法：在变压器原边线圈中加一个串联电容C3，则与不平衡的伏秒值成正比的直流偏压将被次电容滤掉，这样在晶体管导通期间，就会平衡电压的伏秒值，达到消除偏磁的目的。用作桥臂的两个电容选用问题：从半桥电路结构上看，选用桥臂上的两个电容C1、C2时需要考虑电容的均压问题，尽量选用C1=C2的电容，那么当某一开关管导通时，绕组上的电压只有电源电压的一半，达到均压效果，一般情况下，还要在两个电容两端各并联一个电阻(中的R1和R2)并且R1=R2进一步满足要求，此时在选择阻值和功率时需要注意降额。此时，电容C1、C2的作用就是用来自每个开关管的伏秒值，(与C3的区别：C3是滤去影响伏秒平衡的直流分量)。直通问题：所谓直通，就是Q1、Q2在某一时刻同时导通的现象，此时会构成短路。解决措施：可以对驱动脉冲宽度的最大值加以限制，使导通角度不会产生直通。还可以从拓扑上解决问题，才用交叉耦合封闭电路，使一管子导通时，另一管子驱动在封闭状态，直到前一个管子关断，封闭才取消，后管才有导通的可能，这种自动封锁对存储时间、参数分布有自动适应的优点，而且对可以满度使用的。副边为全波电路副边为全桥电路两个电路的选择主要是考虑以下两点：1、根据输出电压的高低，考虑管子的；2、功率损耗的问题，主要是开关管和副边绕组的损耗问题；半桥电路的驱动问题：1、原边线圈过负载限制：要给原边的提供独立的电流限制；2、软启动：启动时，要限制脉宽，使得脉宽在启动的最初若干个周期中慢慢上升；3、磁的控制：控制晶体管驱动脉冲宽度相等，要使正反磁通相等，不产生偏磁；4、防止直通：要控制占空比上限缩小；5、电压的控制和隔离：电路要闭环控制，隔离可以是、变压器或磁放大器等；6、过压保护：通常是封闭变换器的开关脉冲以进行过压保护；7、电流限制：电流限制安装在输入或输出回路上，在发生短路时候起作用；8、输入电压过低保护：规定只有在发挥良好性能的足够高的电压下才能启动；9、此外，还要有合适的辅助功能：如浪涌电流限制和输出滤波环节等。半桥电路的驱动特点：1、上下桥臂不共地，即原边电路的开关管不共地。2、隔离驱动。本篇文章几乎将半桥电路的大部分基础知识都进行了总结和归纳。难得的是，还对半桥电路当中出现的问题进行了详尽的分析，并给出了相应的解决方案。希望大家能够全面掌握这些知识，从而为自己的设计生涯打好坚实的基础。
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半桥电路工作原理及注意的几点问题
　　在和电子镇流器当中，发挥着重要的作用。由两个功率开关器件组成，它们以图腾柱的形式连接在一起，并进行输出，提供方波信号。本篇文章将为大家介绍的工作原理，以及半桥电路当中应该注意的一些问题，希望能够帮助电源新手们更快的理解半桥电路。本文引用地址：
　　首先我们先来了解一下半桥电路的基本拓扑：
　　半桥电路的基本拓扑电路图
　　电容器C1和C2与开关管Q1、Q2组成桥，桥的对角线接变压器T1的原边绕组，故称半桥变换器。如果此时C1=C2,那么当某一开关管导通时，绕组上的电压只有电源电压的一半。
　　半桥电路概念的引入及其工作原理
　　电路的工作过程大致如下：
　　参照半桥电路的基本拓扑电路图，其中Q1开通，Q2关断，此时变压器两端所加的电压为母线电压的一半，同时能量由原边向副边传递。
　　Q1关断，Q2关断，此时变压器副边两个绕组由于整流二极管两个管子同时续流而处于短路状态，原边绕组也相当于短路状态。
　　Q1关断，Q2开通。此时变压器两端所加的电压也基本上是母线电压的一半，同时能量由原边向副边传递。副边两个二极管完成换流。
　　半桥电路中应该注意的几点问题
　　偏磁问题
　　原因：由于两个电容连接点A的电位是随Q1、Q2导通情况而浮动的，所以能够自动的平衡每个晶体管开关的伏秒值，当浮动不满足要求时，假设Q1、Q2具有不同的开关特性，即在相同的基极脉冲宽度t=t1下，Q1关断较慢，Q2关断较快，则对B点的电压就会有影响，就会有有灰色面积中A1、A2的不平衡伏秒值，原因就是Q1关断延迟。
　　如果要这种不平衡的波形驱动变压器，将会发生偏磁现象，致使铁心饱和并产生过大的晶体管集电极电流，从而降低了变换器的效率，使晶体管失控，甚至烧毁。
　　在变压器原边串联一个电容的工作波形图
　　解决办法：在变压器原边线圈中加一个串联电容C3,则与不平衡的伏秒值成正比的直流偏压将被次电容滤掉，这样在晶体管导通期间，就会平衡电压的伏秒值，达到消除偏磁的目的。
　　用作桥臂的两个电容选用问题：
　　从半桥电路结构上看，选用桥臂上的两个电容C1、C2时需要考虑电容的均压问题，尽量选用C1=C2的电容，那么当某一开关管导通时，绕组上的电压只有电源电压的一半，达到均压效果，一般情况下，还要在两个电容两端各并联一个电阻(原理图中的R1和R2)并且R1=R2进一步满足要求，此时在选择阻值和功率时需要注意降额。此时，电容C1、C2的作用就是用来自动平衡每个开关管的伏秒值，(与C3的区别：C3是滤去影响伏秒平衡的直流分量)。
　　直通问题：
　　所谓直通，就是Q1、Q2在某一时刻同时导通的现象，此时会构成短路。
　　解决措施：
　　可以对驱动脉冲宽度的最大值加以限制，使导通角度不会产生直通。
　　还可以从拓扑上解决问题，才用交叉耦合封闭电路，使一管子导通时，另一管子驱动在封闭状态，直到前一个管子关断，封闭才取消，后管才有导通的可能，这种自动封锁对存储时间、参数分布有自动适应的优点，而且对占空比可以满度使用的。
　　副边为全波电路
　　副边为全桥电路
　　两个电路的选择主要是考虑以下两点：
　　1、根据输出电压的高低，考虑管子的安全问题;
　　2、功率损耗的问题，主要是开关管和副边绕组的损耗问题;
　　半桥电路的驱动问题：
　　1、原边线圈过负载限制：要给原边的功率管提供独立的电流限制;
　　2、软启动：启动时，要限制脉宽，使得脉宽在启动的最初若干个周期中慢慢上升;
　　3、磁的控制：控制晶体管驱动脉冲宽度相等，要使正反磁通相等，不产生偏磁;
　　4、防止直通：要控制占空比上限缩小;
　　5、电压的控制和隔离：电路要闭环控制，隔离可以是光电隔离器、变压器或磁放大器等;
　　6、过压保护：通常是封闭变换器的开关脉冲以进行过压保护;
　　7、电流限制：电流限制安装在输入或输出回路上，在发生短路时候起作用;
　　8、输入电压过低保护：规定只有在发挥良好性能的足够高的电压下才能启动;
　　9、此外，还要有合适的辅助功能：如浪涌电流限制和输出滤波环节等。
　　半桥电路的驱动特点：
　　1、上下桥臂不共地，即原边电路的开关管不共地。
　　2、隔离驱动。
　　本篇文章几乎将半桥电路的大部分基础知识都进行了总结和归纳。难得的是，还对半桥电路当中出现的问题进行了详尽的分析，并给出了相应的解决方案。希望大家能够全面掌握这些知识，从而为自己的设计生涯打好坚实的基础。
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关于开关电源输出功率大小误区的个人见解，高手勿喷
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本帖最后由 学飞的丑鸭 于
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现在我们接触到的开关电源都标有其有多大的功率，怎样看这个电源的功率大小，才不被那些奸商忽悠呢？下面本人简单的叙述一下，一个电源的好坏，与电路设计的科学合理，以及所采用的元件的质量是分不开的，开关电源除其转换效率外，那就是其核心元件开关变压器，作为开关电源关键元器件的开关变压器，是这个电源转换能量的核心，也就是说这个变压器决定着电源的输出功率，而不是采用多大功率的开关管、前级电容。后级滤波电容（当然离不开这些）。经常看到有些朋友把某个电源用的多大功率的开关管当做这个电源能有多大的功率的标准，认为用的开关管功率越大，电源的输出功率越高。误区就在这里。比如一个开关变压器磁芯尺寸的大小和采用的线圈的线径大小成正比，这都有严格的计算公式。例如，一个开关变压器其磁芯规格决定了这个开关电源的最大输出功率为150W，那么你把开关管换成300W的也不会使这个电源输出功率超过150W。目前开关电源的转换效率都在80以上很少有超过90的。比如ATX开关电源大部分采用的半桥式的，开关管用，只要开关变压器的规格一样，那么用13007和13009做开关管其输出功率是相等的。另外关于采用被动PFC和主动PFC电路的问题和输出功率无关。其主要是解决节能和电网干扰问题。下面传几张通常使用的开关变压器的磁芯规格及最大输出功率，以帮助大家真正识别开关电源的输出功率，欢迎讨论。
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怀才就像怀孕，时间久了才能让人看出来。
怀才就像怀孕，时间久了才能让人看出来。
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如果前级大电容，后级滤波电容出现问题，使电源无法提供足够电流，也可以叫做功率不足吧。
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因为变压器最贵，所以根据成本原则，一般来说最大功率的瓶颈是变压器而不是价格较低的开关管之流。
上面的表格中已经给出了磁芯的工作频率范围，不知道你说的磁芯还能在多少高的频率下工作，即便是有，那也是以后发现的新材料，而我说的是现在大部分开关电源通常采用的开关变压器磁芯&
　　这个结论还不一定对，因为变压器磁芯的工作频率范围较宽，开关频率越高，同样的截面可以承载更高的功率密度，所以同样功率的变压器可能有更小体积的（线圈的铜线质量也必然相应减少，绕制成本也相同），但工作频&
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最大功率是受到很多元件影响的，不是一两个就能决定的
开关变压器式开关电源的核心器件，也是开关电源的瓶颈，其决定了这个开关电源的转换能量大小，就好像一个盛10升水的容器，最大也就装10升水，少装可以，超过10升不行的道理&
看来，你没看明白文章的内容&
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最大功率是受到很多元件影响的，不是一两个就能决定的
看来，你没看明白文章的内容
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修东西，我只凭直觉
没有1000W左右的资料..........
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好帖子·一般功率大的电源，前级大电容也比较大。我一直以来搞电源，这些被动PFC都是习惯简单看一眼前级大电容多大的, 就知道个大概额定功率多少。 ≤330uf一般认为在额定≤220W左右，470uf大概在≤270W&&560uf在≤350W。
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现在电源虚标的多
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終於知道变压器的磁芯规格,謝謝樓主的資訊分享。
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因为变压器最贵，所以根据成本原则，一般来说最大功率的瓶颈是变压器而不是价格较低的开关管之流。
　　这个结论还不一定对，因为变压器磁芯的工作频率范围较宽，开关频率越高，同样的截面可以承载更高的功率密度，所以同样功率的变压器可能有更小体积的（线圈的铜线质量也必然相应减少，绕制成本也相同），但工作频率的提高依赖于开关管的特征频率上限，更高频率 指标的开关管成本也高得多，而且控制开关管的驱动电路也比普通的苟刻得多，当然磁芯本身也有频率上限指标，频率上超标使用跟开关管超标使用，一样会有过大的本体损耗产生，所以随着技术进步，总会有功率密度更高的电路及配套的器件出现。
　　所以仅通过变压器大小来判断功率，只能是参考，还要结合具体电路结构、其它器件等因素来判断，就像人家一个器件噪声指标，要给定多个可能潜在影响测量误差的条件，如环境温度、测试距离、工作频率，电压电流等，这样得出噪声响度指标，才有设计或选型上的参考价值。
我没说根据变压器大小判断功率，是说变压器一般最贵。&
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本帖最后由 xsp1980 于
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　　这个结论还不一定对，因为变压器磁芯的工作频率范围较宽，开关频率越高，同样的截面可以承载更高的功 ...
我没说根据变压器大小判断功率，是说变压器不管大小一般都最贵。
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因为变压器最贵，所以根据成本原则，一般来说最大功率的瓶颈是变压器而不是价格较低的开关管之流。
上面的表格中已经给出了磁芯的工作频率范围，不知道你说的磁芯还能在多少高的频率下工作，即便是有，那也是以后发现的新材料，而我说的是现在大部分开关电源通常采用的开关变压器磁芯
　　楼主附表中的工作频率最高是500KHz，实际很多PC开关电源的主电源开关频率肯定不会使用到这么高的频率，譬如说250KHz，当然实际往往大多也没这么高，这是为什么呢？主要是大功率的开关管可用频率大多达不到这么高&
你喷错认了吧，你应该喷的是11楼。&
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上面的表格中已经给出了磁芯的工作频率范围，不知道你说的磁芯还能在多少高的频率下工作，即便是有，那也 ...
你喷错人了吧，你应该喷的是11楼。
勿怪勿怪，点击回复的时候屏幕跳了一下所以，，，，&
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最大功率是受到很多元件影响的，不是一两个就能决定的
开关变压器是开关电源的核心器件，也是开关电源的瓶颈，其决定了这个开关电源的转换能量大小，就好像一个盛10升水的容器，最大也就装10升水，少装可以，超过10升就不行的道理。所以说看一个开关电源的输出功率，看其所用的变压器磁芯型号就可判断其最大输出功率，只能小，不能超出
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你喷错人了吧，你应该喷的是11楼。
勿怪勿怪，点击回复的时候屏幕跳了一下所以，，，，
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电源是整机稳定的关键
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见习维客, 积分 54, 距离下一级还需 16 积分
上面的表格中已经给出了磁芯的工作频率范围，不知道你说的磁芯还能在多少高的频率下工作，即便是有，那也 ...
　　楼主附表中的工作频率最高是500KHz，实际很多PC开关电源的主电源开关频率肯定不会使用到这么高的频率，譬如说250KHz，当然实际往往大多也没这么高，这是为什么呢？主要是大功率的开关管可用频率大多达不到这么高，即便是远比双极型晶体管的开关频率上限更高的MOS型晶体管，也蛮多达不到这么高的频率，除非MOS管使用谐振式驱动技术（20年前泡图书馆看国外前沿的什么LLC技术），可以达到远超500KHz的开关频率。技术上我也是外行，纯粹以前的爱好而已，这也是我平常生活中拆过的众多电源中，总有这样的现象：同等功率条件下，使用MOS管的电源上的变压器个头会比使用双极型晶体管的电源上的变压器小得多。随便聊聊，可以无视我发的。
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个人认为&&看开关管 功率 前后级滤波电容&&来衡量一个电源的功率大小并无不妥& &因为 光看这三样 一眼就能看出一个电源的用料 与做工 反倒是光开变压器 不能一眼卡出来变压器的参数&&当然 变压器也很重要&&但是一个电源 是一个系统&&是任何一个东西都缺一不可的东西&&看整体做工 用料才能看出 其多大功率
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