開關電源原理與設計（連載四十）半橋式開關電源儲能濾波電感、電容參數(shù)的計算

1-8-2-4.半橋式開關電源儲能濾波電感、電容參數(shù)的計算

半橋式開關電源儲能濾波電感、電容參數(shù)的計算主要是針對如圖1-46輸出電壓可調(diào)的半橋式變壓器開關電源中的儲能濾波電感、電容參數(shù)選擇進行計算。實際上，圖1-46輸出電壓可調(diào)的半橋式變壓器開關電源中的儲能濾波電感、電容參數(shù)選擇方法，與圖1-33輸出電壓可調(diào)的推挽式變壓器開關電源的儲能濾波電感、電容參數(shù)選擇方法是基本相同的，因此，這里只列出計算儲能濾波電感、電容參數(shù)的公式，對于詳細分析請參考《1-8-1-3.推挽式變壓器開關電源儲能濾波電感、電容參數(shù)的計算》章節(jié)的內(nèi)容。

A)半橋式開關電源儲能濾波電感參數(shù)的計算

根據(jù)前面分析，以及由圖1-35可以看出，輸出電壓可調(diào)的推挽式變壓器開關電源的兩個控制開關K1、K2的占空比必須小于0.5，開關電源電源才能正常工作;當要求輸出電壓可調(diào)范圍為最大時，占空比最好取值為0.25。此分析結果對于半橋式開關電源同樣有效。

當兩個控制開關K1、K2的占空比取值均為0.25時，輸出電壓可調(diào)的推挽式變壓器開關電源中的儲能濾波電感L以及輸出電壓Uo的計算由(1-144)和(1-145)式?jīng)Q定，即：

我們這里只需把(1-144)和(1-145)式中加到變壓器初級線圈兩端的電壓Ui換成Uab，就可以求得輸出電壓可調(diào)的半橋式變壓器開關電源中的儲能濾波電感和濾波輸出電壓的表達式，即：

上面(1-170)和(1-171)式或(1-172)和(1-173)式就是計算輸出電壓可調(diào)的半橋式變壓器開關電源儲能濾波電感和濾波輸出電壓的表達式(D為0.25時)。式中：Uab為加到變壓器初級線圈N1繞組兩端的電壓，Uab = ，Ui為半橋式變壓器開關電源輸入電壓，Uo為半橋式變壓器開關電源的輸出電壓，T為控制開關的工作周期，F(xiàn)為控制開關的工作頻率，n為開關電源次級線圈N2繞組與初級線圈N1繞組的匝數(shù)比。

上面(1-170)和(1-171)或(1-172)和(1-173)式的計算結果，只給出了計算輸出電壓可調(diào)的半橋式變壓器開關電源儲能濾波電感L的中間值，或平均值，對于極端情況可以在平均值的計算結果上再乘以一個大于1的系數(shù)。

B)半橋式開關電源儲能濾波電容參數(shù)的計算

根據(jù)前面分析，以及由圖1-35可以看出，當兩個控制開關K1、K2的占空比取值均為0.25時，輸出電壓可調(diào)的推挽式變壓器開關電源中的儲能濾波電容C參數(shù)的計算由(1-149)式?jīng)Q定，即：

(1-149)式中：Io是流過負載的電流，T為控制開關K1和K2的工作周期，ΔUP-P為輸出電壓的波紋電壓。波紋電壓ΔUP-P一般都取峰-峰值，所以波紋電壓正好等于電容器充電或放電時的電壓增量，即：ΔUP-P = 2ΔUc 。

(1-149)式，雖然是計算輸出電壓可調(diào)的推挽式變壓器開關電源儲能濾波電容的公式(D = 0.25時)，但對于輸出電壓可調(diào)的半橋式變壓器開關電源中的儲能濾波電容的計算同樣有效。

同理，(1-149)式的計算結果，只給出了計算半橋式變壓器開關電源儲能濾波電容C的中間值，或平均值，即控制開關工作于占空比D為0.25時的情況，對于極端情況可以在平均值的計算結果上再乘以一個大于1的系數(shù)。