開關(guān)電源原理與設(shè)計(jì)（連載四十）半橋式開關(guān)電源儲(chǔ)能濾波電感、電容參數(shù)的計(jì)算

1-8-2-4.半橋式開關(guān)電源儲(chǔ)能濾波電感、電容參數(shù)的計(jì)算

半橋式開關(guān)電源儲(chǔ)能濾波電感、電容參數(shù)的計(jì)算主要是針對(duì)如圖1-46輸出電壓可調(diào)的半橋式變壓器開關(guān)電源中的儲(chǔ)能濾波電感、電容參數(shù)選擇進(jìn)行計(jì)算。實(shí)際上，圖1-46輸出電壓可調(diào)的半橋式變壓器開關(guān)電源中的儲(chǔ)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(guān)電源的儲(chǔ)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(jì)算儲(chǔ)能濾波電感、電容參數(shù)的公式，對(duì)于詳細(xì)分析請(qǐng)參考《1-8-1-3.推挽式變壓器開關(guān)電源儲(chǔ)能濾波電感、電容參數(shù)的計(jì)算》章節(jié)的內(nèi)容。

A)半橋式開關(guān)電源儲(chǔ)能濾波電感參數(shù)的計(jì)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(guān)電源的兩個(gè)控制開關(guān)K1、K2的占空比必須小于0.5，開關(guān)電源電源才能正常工作;當(dāng)要求輸出電壓可調(diào)范圍為最大時(shí)，占空比最好取值為0.25。此分析結(jié)果對(duì)于半橋式開關(guān)電源同樣有效。

當(dāng)兩個(gè)控制開關(guān)K1、K2的占空比取值均為0.25時(shí)，輸出電壓可調(diào)的推挽式變壓器開關(guān)電源中的儲(chǔ)能濾波電感L以及輸出電壓Uo的計(jì)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(jí)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(guān)電源中的儲(chǔ)能濾波電感和濾波輸出電壓的表達(dá)式，即：

上面(1-170)和(1-171)式或(1-172)和(1-173)式就是計(jì)算輸出電壓可調(diào)的半橋式變壓器開關(guān)電源儲(chǔ)能濾波電感和濾波輸出電壓的表達(dá)式(D為0.25時(shí))。式中：Uab為加到變壓器初級(jí)線圈N1繞組兩端的電壓，Uab = ，Ui為半橋式變壓器開關(guān)電源輸入電壓，Uo為半橋式變壓器開關(guān)電源的輸出電壓，T為控制開關(guān)的工作周期，F(xiàn)為控制開關(guān)的工作頻率，n為開關(guān)電源次級(jí)線圈N2繞組與初級(jí)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(jì)算結(jié)果，只給出了計(jì)算輸出電壓可調(diào)的半橋式變壓器開關(guān)電源儲(chǔ)能濾波電感L的中間值，或平均值，對(duì)于極端情況可以在平均值的計(jì)算結(jié)果上再乘以一個(gè)大于1的系數(shù)。

B)半橋式開關(guān)電源儲(chǔ)能濾波電容參數(shù)的計(jì)算

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

(1-149)式中：Io是流過負(fù)載的電流，T為控制開關(guān)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(shí)的電壓增量，即：ΔUP-P = 2ΔUc 。

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

同理，(1-149)式的計(jì)算結(jié)果，只給出了計(jì)算半橋式變壓器開關(guān)電源儲(chǔ)能濾波電容C的中間值，或平均值，即控制開關(guān)工作于占空比D為0.25時(shí)的情況，對(duì)于極端情況可以在平均值的計(jì)算結(jié)果上再乘以一個(gè)大于1的系數(shù)。