Avantages et inconvénients de l'alimentation à découpage du transformateur 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 alternatif de deux transistors de commutation, cela équivaut à deux alimentations à découpage produisant simultanément une puissance, soit environ deux fois la puissance de sortie d'une seule alimentation à découpage. Par conséquent, l'alimentation à découpage du transformateur en demi-pont présente une puissance de sortie élevée et une efficacité de fonctionnement élevée. Après un redressement en pont ou un redressement pleine onde, le coefficient d'ondulation de tension Sv et le coefficient d'ondulation de courant Si de la tension de sortie sont très faibles, et seuls un petit inducteur de filtre et un condensateur sont nécessaires. L'ondulation de la tension de sortie et l'ondulation du courant peuvent être obtenues très faibles.
Le plus grand avantage d'une alimentation à découpage par transformateur en demi-pont est que les exigences de tension pour deux appareils de commutation peuvent être réduites de moitié par rapport aux exigences de tension pour deux appareils de commutation dans une alimentation à découpage par transformateur push-pull. Étant donné que la tension de fonctionnement des deux dispositifs de commutation dans l'alimentation à découpage du transformateur en demi-pont n'est que la moitié de l'alimentation d'entrée Ui, sa tension de tenue la plus élevée est égale à la somme de la tension de fonctionnement et de la force contre-électromotrice, qui est environ le double. la tension d’alimentation. Ce résultat correspond exactement à la moitié de la tension de tenue des deux dispositifs de commutation dans l'alimentation à découpage du transformateur push-pull. Par conséquent, les alimentations à découpage par transformateur en demi-pont sont principalement utilisées dans les situations où la tension d'entrée est relativement élevée. La plupart des alimentations à découpage haute puissance alimentées par 220 V CA dans le réseau électrique général utilisent des alimentations à découpage par transformateur en demi-pont.
La bobine primaire du transformateur dans l'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 dans les transformateurs d'alimentation à découpage de faible puissance. Mais 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 doivent être enroulées avec plusieurs brins de fil.
Le principal inconvénient de l’alimentation à découpage par transformateur en demi-pont est que le taux d’utilisation de l’énergie est relativement faible. Par conséquent, l’alimentation à découpage par transformateur en demi-pont ne convient pas aux applications à faible tension de fonctionnement. De plus, les deux dispositifs de commutation de l'alimentation à découpage du transformateur en demi-pont ne sont pas connectés à une masse commune, ce qui rend difficile la connexion avec le signal de commande.
Le plus gros inconvénient d'une alimentation à découpage en demi-pont est que lorsque les deux interrupteurs de commande K1 et K2 sont en fonctionnement de commutation alterné, les deux appareils de commutation auront simultanément une courte période de région semi-conductrice, c'est-à-dire que les deux interrupteurs de commande seront dans l'état de commutation. en état 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 désactivé à l'état complètement conducteur ; Lorsque le dispositif de commutation passe de l'état conducteur à l'état de coupure, cela équivaut à décharger le condensateur, et cela nécessite également un processus de transition de l'état conducteur à l'état complètement coupé.
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 semi-conducteur, cela équivaut à deux interrupteurs de commande allumés en même temps, ce qui provoquera un court-circuit. à la tension d'alimentation ; À ce stade, un courant important 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 où les deux interrupteurs de commande K1 et K2 sont dans le même état, les deux dispositifs de commutation généreront des pertes de puissance importantes. Afin de réduire les pertes provoquées par le processus de transition des commutateurs de commande, il est généralement intentionnel de décaler les temps d'activation et de désactivation de deux commutateurs de commande d'une courte période de temps dans un circuit d'alimentation à découpage en demi-pont.
L'alimentation à découpage de transformateur en demi-pont à condensateur unique permet d'économiser un condensateur par rapport à l'alimentation à découpage de transformateur en demi-pont à double condensateur, ce qui constitue son avantage. De plus, lorsque l'alimentation à découpage du transformateur en demi-pont à condensateur unique commence à fonctionner, la tension de sortie est presque deux fois plus élevée que celle de l'alimentation à découpage du transformateur en demi-pont à double condensateur. Cette fonctionnalité est la plus appropriée comme alimentation pour lampes fluorescentes, telles que les lampes à économie d'énergie ou les lampes fluorescentes, ainsi que comme lampes de rétroéclairage pour écrans d'affichage LCD.
Les lampes fluorescentes nécessitent généralement une haute tension au début de l'éclairage, allant de plusieurs centaines de volts à plusieurs milliers de volts, tandis que la tension de fonctionnement après éclairage n'a besoin que de quelques dizaines de volts à plus d'une centaine de volts. Par conséquent, presque toutes les lampes à économie d'énergie utilisent des alimentations à découpage de transformateur en demi-pont à condensateur unique.
