Avantages et inconvénients de l'alimentation à découpage par transformateur en demi-pont
L'alimentation à découpage du transformateur en demi-pont est similaire à l'alimentation à découpage du transformateur push-pull. En raison du fonctionnement alterné de deux tubes de commutation, cela équivaut à deux alimentations à commutateur produisant de la puissance simultanément, et sa puissance de sortie est environ deux fois supérieure à la puissance de sortie d'une seule alimentation à commutateur. Par conséquent, l'alimentation à découpage du transformateur en demi-pont a une puissance de sortie importante et une efficacité de fonctionnement élevée. Après un redressement en pont ou un redressement double alternance, le coefficient d'ondulation de tension Sv et le coefficient d'ondulation de courant Si de la tension de sortie sont tous deux très faibles. Avec seulement une petite inductance de filtrage et un petit condensateur, l'ondulation de la tension de sortie et l'ondulation du courant peuvent être très faibles.
Le plus grand avantage d'une alimentation à découpage par transformateur en demi-pont est que la tension de tenue requise pour deux appareils de commutation peut être réduite de moitié par rapport à une alimentation à découpage par transformateur push-pull. Parce que la tension de fonctionnement des deux dispositifs de commutation de l'alimentation à découpage du transformateur en demi-pont n'est que la moitié de l'alimentation d'entrée Ui, et sa tension de tenue maximale est égale à la somme de la tension de fonctionnement et de la force contre-électromotrice, qui est d'environ deux fois la tension d'alimentation. Ce résultat correspond exactement à la moitié de la tension de tenue des deux dispositifs de commutation de l'alimentation à découpage du transformateur push-pull. Par conséquent, l'alimentation à découpage du transformateur en demi-pont est principalement utilisée dans des situations de tension d'entrée élevée. Généralement, les alimentations à découpage haute puissance avec une tension de réseau de 220 V CA sont principalement alimentées par des alimentations à découpage à transformateur en demi-pont.
La bobine primaire du transformateur d'une alimentation à découpage en demi-pont ne nécessite qu'un seul enroulement, ce qui constitue également son avantage. Cela apporte une certaine commodité au bobinage de la bobine d'un transformateur d'alimentation à découpage de faible puissance. Cependant, il n'y a aucun avantage à enrouler les bobines des transformateurs de puissance à découpage haute puissance, car les bobines des transformateurs de puissance à découpage haute puissance nécessitent l'enroulement de plusieurs brins de fil.
Le principal inconvénient d’une alimentation à découpage par transformateur en demi-pont est son faible taux d’utilisation de l’énergie. Par conséquent, l'alimentation à découpage du transformateur en demi-pont ne convient pas aux applications à faible tension de fonctionnement. De plus, la connexion entre les deux dispositifs de commutation dans l'alimentation à découpage du transformateur en demi-pont n'a pas de masse commune, ce qui est plus difficile à connecter au signal de commande.
Le plus gros inconvénient d'une alimentation à découpage en demi-pont est que lorsque deux interrupteurs de commande K1 et K2 sont en mode de commutation alternée, les deux appareils de commutation connaîtront simultanément une courte période de région semi-conductrice, c'est-à-dire que les deux interrupteurs de commande sont à l'état passant. en même temps. En effet, lorsque le dispositif de commutation commence à conduire, cela équivaut à charger le condensateur et nécessite un processus de transition de l'état de coupure à l'état complètement conducteur ; Lorsque le dispositif de commutation passe de l'état passant à l'état désactivé, cela équivaut à décharger le condensateur et nécessite également un processus de transition de l'état passant à l'état complètement désactivé.
Lorsque deux dispositifs de commutation sont respectivement dans le processus de transition de conduction et de coupure, c'est-à-dire lorsque les deux dispositifs de commutation sont dans un état de semi-conduction et un état de semi-conduction, cela équivaut à l'activation simultanée de deux interrupteurs de commande, ce qui provoquera un court-circuit. circuit à la tension d'alimentation ; À ce stade, une grande quantité de courant apparaîtra dans le circuit en série des deux interrupteurs de commande, et ce courant ne traverse pas la charge du transformateur. Par conséquent, pendant la période de transition des deux interrupteurs de commande K1 et K2, les deux dispositifs de commutation généreront des pertes de puissance importantes. Afin de réduire les pertes causées par le processus de transition des interrupteurs de commande, il est généralement intentionnel d'échelonner les temps d'activation et de désactivation de deux interrupteurs de commande pendant une courte période dans un circuit d'alimentation à découpage en demi-pont.
L'avantage d'une alimentation à découpage de transformateur en demi-pont à condensateur unique est qu'elle permet d'économiser un condensateur par rapport à une alimentation à découpage de transformateur en demi-pont à double condensateur. De plus, lorsque l'alimentation à découpage du transformateur en demi-pont à condensateur unique a commencé à fonctionner, la tension de sortie était presque le double de celle de l'alimentation à découpage du transformateur en demi-pont à double condensateur. Cette fonctionnalité est la plus adaptée pour une utilisation comme alimentation de lampe fluorescente, telle que des lampes à économie d'énergie ou des lampes fluorescentes, ainsi que comme rétroéclairage pour les écrans d'affichage LCD.
Les lampes fluorescentes nécessitent généralement une haute tension lorsqu'elles commencent à s'allumer, allant de quelques centaines à quelques milliers de volts. Cependant, après l'allumage, la tension de fonctionnement ne doit être que de quelques dizaines à plus de cent volts. Par conséquent, presque toutes les lampes à économie d'énergie utilisent une alimentation à découpage de transformateur en demi-pont à condensateur unique.
