图1

 

半桥基本工作原理

 

首先忽略小容量阻断电容C_b，则N_p下端可近似地看作连接到C1和C2的连接点。若C1、C2的容量基本相等，则连接处的电压近似为整流输出电压的一半，约为168V。通常的做法是在C1、C2的两端各并接等值放电电阻来均衡两者的电压。图1中的开关Q1和Q2轮流导通半个周期。Q1导通Q2关断时，Np的同名端（有点端）电压为＋168V，Q2承受电压为336V；同理，Q2导通Q1关断时，Q1承受电压为336V，此时Np同名端电压为-168V。

 

C_b的作用

 

从原理上讲C_b是可以不要的，但原理终归是原理是纯理想化的东西，但我们是工程师我们要设计产品一定要联系实际。原理成立的前提是C1和C2上的电压是完全相等的，但在实际的半桥电源中一定不会相等，为什么呢？比如C1和C2两个电容虽然选的是同一型号同一容量但总会存在误差，从而使C1、C2两端的电压不相等。我们假设C1两端的电压170V，C2两端的电压为166V，半桥拓扑上管下管的导通时间是相同的，根据伏秒平衡一个周期下来就会4V×D是多出来的复不了位打破了平衡（多出来的这4V也可以理解成直流分量），经过多个周期后磁芯就饱和了。

 

我们再来分析一下，还是C1为170V，C2为166V，如果有C_b的存在上管导通时，正向加在绕组两端的电压就会被C_b分掉一些（左负右正）不会达到170V，下管导通时，由于C_b上存在左负右正的少量电压，C_b的这个电压会叠加在C2的166V之上，一起加在绕组两端（方向跟上面的相反）绕组上的电压就会超过166V，从而调整了磁通不平衡，使系统收敛。

 

注意一下，电路系统中存在着其他很多不确定的因素，C_b电容不一定是左正右负，也有可能右正左负，无论是正向充电还是反向充电C_b电容都在不断的在做着维护平衡的工作。

 

上面的分析只有一个大概的思路，有很多地方不严谨还请谅解，有兴趣的朋友可以自己更进一步的精确分析。

 

隔直电容C_b是如何计算的？

 

图2

 

设允许的下降量为dV，产生该压降的等效平顶脉冲电流为I_pft，而流通该电流的时间为0.8T/2（假设），所需的阻断电容值可用下式得到

 

 

I_pft的计算很简单

 

设效率为80％，则

 

电源输入电压最低时，输入功率等于初级电压最小值与对应的初级电流平均的乘积。即 1.25P_o=(V_dc/2)(I_pft)(0.8T/T)

 

 

其中V_dc（下方加一横）为最低输入直流电压。

 

实际举例计算隔直电容C_b的容量

 

一个功率为150W的半桥开关电源，额定直流输入电压为320V，频率为100kHz，设有15％的网压波动，最小输入电压为272V，则初级电压应为±272/2＝ ±136V。

 

初级平顶脉冲电压的允许下降量约为10％，即约为14V，又已知功率为150W，V_dc=272V，I_pft=3.13×150/272=1.73A，

 

由公式

 

 

可得

 

 

另外值得注意的是，C_b电容一定要选择无极性电容。

 

 

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