開關電源道理與設計（連載三十1000UF 35V七）交換輸出單電容半橋式變壓器開關電源

別的，單電容半橋式變壓器開關電源屬于正鼓勵輸出電源。正激式電源的變壓器伏秒容量一般都取得很大，勵磁電流相對付等效負載電流來說很是小，即：在圖1-40-b中i2遠遠大于i1。由此，我們主要是對i2電流的浸染舉辦闡明，而對i1只把它當作是對i2舉辦調制，而且調制幅度很小。

假如不思量i1對i2的調制浸染，則當節制開關K1接通，電源電壓Ui開始通過節制開關K1和開關變壓器低級線圈的等效負載電阻R對電容C1舉辦充電，電容器兩頭的電壓增量為：

(1-164)和(1-165)式中，Δuc 電容器充電時電容器兩頭的電壓增量，Δ uc2為電源單獨通過等效負載電阻R對電容器充電時，電容器兩頭的電壓增量;Δ um2為電容充電電壓增量的最大值，即電流i2對電容充電發生的電壓增量最大值， U(0-)c2為電容器剛開始充電瞬間電容器兩頭的電壓，即電容器開始充電時的初始電壓;電容第一次充電時，由于初始電壓U(0-)c2 = 0，所以ΔUm2 =Ui ， Ui為電源電壓;R為負載回路通過變壓器次級線圈折射到變壓器低級線圈回路的等效負載電阻， 1UF 50V，R =R1/n*n ，R1為變壓器次級線圈輸出回路的負載電阻。

RC為時間常數，時間常數一般都用τ來暗示，即τ = RC，個中C = C1。這里為了簡化在不容易夾雜的環境下我們常常把電感L和電容C的下標省去。

當需要進一步思量流過開關變壓器低級線圈N1繞組的勵磁電流對電容充電的影響時，可在(1-164)式右邊乘以一個略大于一的系數，這是因為勵磁電流與流過等效負載的電流對電容充電時，電流偏向完全一致，而且充電曲線的曲率也很臨近。

當節制開關K1關斷，節制開關K2剛接通的時候，電容器C1將通過節制開關K2和開關變壓器低級線圈的b、a兩頭舉辦放電。同樣，電容放電時也可以當作是電容對兩部門電路舉辦放電。電容放電的進程也可以參考圖1-40，不外圖中應該把電源Ui移去并把本來接電源的兩頭引線短路，以及把節制開關K1換成K2。

前面已經指出，在電感與電容構成的電路中，電容放電時其兩頭的電壓是按余弦曲線下降的;而在電阻與電容構成的電路中，電容放電時其兩頭的電壓是按指數曲線下降的。同理，由于勵磁電流相對付等效負載電流來說很是小，這里我主要思量流過等效負載電阻R對電容器C1舉辦放電的浸染。按照前面闡明，這里我們直接給出電容放電進程的數學表達式：

(1-166)和(1-167)式中，負號暗示電容放電，其電流或電壓的偏向與電容充電時的電流與電壓的偏向相反;-Δuc 為電容器放電時任一時刻電容器兩頭的電壓增量(取負值)，-Δuc2 為電源單獨通過等效負載電阻對電容器放電時，任一時刻電容兩頭的電壓增量(取負值)，-U(0+)c2 為電容器剛放電瞬間電容器兩頭的電壓(取負值)，或電容器在上一次充電時電容器兩頭的電壓(取負值)，即電容器開始放電時的初始電壓;R為負載回路通過變壓器次級線圈折射到變壓器低級線圈回路的等效負載電阻，R =R1/n*n ，R1為變壓器次級線圈輸出回路的負載電阻。

同理，當需要進一步思量流過開關變壓器低級線圈N1繞組的勵磁電流對電容放電的影響時，可在(1-166)式右邊乘以一個略大于一的系數。

由此可見，要準確計較電容器每次充、放電時的電壓值長短常貧苦的，假如同時也把流過變壓器低級線圈的勵磁電流對電容充放電的影響也思量進去，計較還要更巨大。

在半橋式變壓器開關電源中，節制開關K1每接通一次，電容器C1就要被充電一次;節制開關K2每接通一次，電容器C1就要被放電一次。但由于開關電源剛開始事情的時候，電容器C1事先沒有充電，電容器兩頭的電壓約便是零，所以，電容器每次充電的電荷或電壓增量老是大于電容器放電的電荷或電壓增量，因此，電容器兩頭的平均電壓在開關電源剛開始事情的時候是一直在上升的;直到電容器每次充電的電壓增量與電容器放電的電壓增量完全相等時候，電容器兩頭電壓的平均值才會不變在某個數值上。

假如節制開關K1和K2事情時占空比完全相等，則：電容器每次充電的電壓增量與電容器放電的電壓增量也完全相等，電容器兩頭電壓的平均值就會正好不變在輸入電壓Ui的二分之一處。即：

Δuc =│-Δuc │ —— 電容布滿電時 (1-168)

U(0-) c2≈U(0+) c2 ≈ Ui/2—— 電容布滿電時 (1-169)

這里出格指出：(1-169)式中認為電容充、放電時的初始電壓值基內情等，是因為電容的容量一般取得很大，每次充放電時電容兩頭的電壓變革很小，這同時也意味著電容器布滿電所需要的時間相當長。