摘要：分析傳統(tǒng)雙半波整流電路的工作原理和存在的問題，提出并分析改進(jìn)型高頻雙半波整流電路的原理及其優(yōu)點(diǎn)，解決傳統(tǒng)雙半波整流電路中存在的問題。

    關(guān)鍵詞：雙半波整流  續(xù)流

1 引言

    在低壓輸出的推挽、橋式、半橋式開關(guān)電源電路中，變壓器的次級(jí)多采用傳統(tǒng)型雙半橋整流電路。但該電路中變壓器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且要求變壓器的容量相對(duì)較大。本文介紹的改進(jìn)型雙半波整流電路能實(shí)現(xiàn)對(duì)推挽、橋式、半橋式等電路結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化并提高隔離變壓器利用率。下面對(duì)比分析兩種整流電路的工作原理。

2 傳統(tǒng)雙半波整流電路

    傳統(tǒng)雙半波整流電路中變壓器次級(jí)線圈中心抽頭接輸出負(fù)端。中心抽頭將次級(jí)線圈分成為兩個(gè)極性相反的電勢(shì)源和漏感。但是它們的磁結(jié)構(gòu)卻不能達(dá)到理想狀態(tài)，而且兩個(gè)漏感由于不可能完全相等而產(chǎn)生的起始偏差對(duì)電路的正常工作有很大影響。另外，隔離變壓器的初級(jí)線圈因續(xù)流而短路，這期間續(xù)流對(duì)次級(jí)線圈中的電流分配也有影響。以上這些都是傳統(tǒng)雙半波整流應(yīng)注意的問題。

    這種電路的工作原理及其工作過程如下：

    根據(jù)圖1所示，在每一個(gè)工作周期的正半周的有效期間，VD1處于導(dǎo)通狀態(tài)，VD2為阻斷狀態(tài)。通過電感LO的電流ILO流過N21，而N22上無電流。在續(xù)流期間，N21、N22兩端電壓為0。理論上，輸出電流應(yīng)在次級(jí)線圈N21、N22之間均勻分布。但實(shí)際上，由于漏感與實(shí)際的磁路結(jié)構(gòu)有關(guān)，輸出電流在N21、N22之間不可能是均勻分配的。

    N21釋放出大部分能量，I21減小，N22通過漏感和其有效電壓使電流增加，從而完成續(xù)流過程。在負(fù)半周的有效期間VD1處于阻斷，VD2導(dǎo)通，N22、VD2承擔(dān)LO上所有電流。再下一個(gè)續(xù)流期間，N21、N22兩端電壓又都變?yōu)?，與上述的續(xù)流期間一樣N22釋放電流（主要波形見圖2）。

    由上述分析可知：N21、N22不僅在續(xù)流期間供給負(fù)載電流，而且各線圈在相連的二極管導(dǎo)通時(shí)也提供負(fù)載電流。這樣，不僅增加了線圈的電流有效值使變壓器容量加大，而且兩線圈的磁路結(jié)構(gòu)不同也會(huì)造成其電流值與理論值有較大差異。

3 改進(jìn)型雙半波整流電路

    為了完成從傳統(tǒng)雙半波整流到改進(jìn)型雙半波整流的轉(zhuǎn)化，可以利用單端正激型變換器的工作原理，把變壓器的工作過程分解為兩個(gè)部分，即正半周工作過程和負(fù)半周工作過程。這樣可得到圖3所示電路，即改進(jìn)型雙半波整流電路。它是由一個(gè)沒有抽頭的變壓器次級(jí)線圈、兩個(gè)相同的整流二極管、兩個(gè)獨(dú)立相同的濾波電感和與傳統(tǒng)雙半波整流電路相同的濾波電容所組成。

    該電路的工作過程為：在每個(gè)工作周期的正半周有效期間，變壓器次級(jí)線圈兩端電壓U2為正，VD1正偏導(dǎo)通，VD2反偏阻斷，VD1同時(shí)處于整流和續(xù)流工作狀態(tài)。L1通過VD1、通路續(xù)流放電。L2的電流流過變壓器的次級(jí)線圈，與VD1、C形成閉合回路。輸出電流是兩個(gè)濾波電感電流IL1、IL2的直流分量的總和。變壓器在正半周有效期間內(nèi)只流過了負(fù)載電流的一半，L1兩端電壓UL1為負(fù)值，IL1逐漸減小，UL2為正，IL2增加。正半周有效期間過后，隨之而來的是一個(gè)續(xù)流間隔，U2電壓為0，I2迅速下降到0。VD2導(dǎo)通形成L2的續(xù)流通路，IL1繼續(xù)減小，UL2變?yōu)樨?fù)值，IL2隨之減小。在負(fù)半周有效期間到來時(shí)，變壓器次級(jí)線圈電壓U2變?yōu)樨?fù)，VD2處于正偏導(dǎo)通，VD1反偏阻斷。同理，VD2也同時(shí)具有整流和續(xù)流的作用，變壓器次級(jí)線圈上電流I2迅速改變方向，其大小等于L1上的電流IL1。VD2整流過程中，變壓器次級(jí)線圈、VD2、C及L1構(gòu)成回路，L1兩端電壓UL1變正，L1儲(chǔ)能，電流IL1開始增加。L2通過VD2續(xù)