ข้อดีและข้อเสียของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งหม้อแปลงแบบฮาล์ฟบริดจ์

ข้อดีและข้อเสียของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งหม้อแปลงแบบฮาล์ฟบริดจ์

แหล่งจ่ายไฟสลับหม้อแปลงแบบครึ่งบริดจ์นั้นคล้ายกับแหล่งจ่ายไฟสลับหม้อแปลงแบบผลักดึง เนื่องจากการทำงานสลับกันของหลอดสวิตช์สองหลอด จึงเทียบเท่ากับแหล่งจ่ายไฟสลับสองเครื่องที่จ่ายไฟพร้อมกัน และกำลังไฟเอาท์พุตเป็นประมาณสองเท่าของกำลังไฟฟ้าเอาท์พุตของแหล่งจ่ายไฟสวิตช์เดียว ดังนั้นแหล่งจ่ายไฟสลับหม้อแปลงแบบฮาล์ฟบริดจ์จึงมีกำลังขับขนาดใหญ่และมีประสิทธิภาพในการทำงานสูง หลังจากการแก้ไขสะพานหรือการแก้ไขคลื่นเต็ม ค่าสัมประสิทธิ์การกระเพื่อมของแรงดันไฟฟ้า Sv และค่าสัมประสิทธิ์การกระเพื่อมปัจจุบัน Si ของแรงดันเอาต์พุตมีขนาดเล็กมาก ด้วยความเหนี่ยวนำการกรองและตัวเก็บประจุเพียงเล็กน้อย ริปเปิลแรงดันเอาต์พุตและริปเปิลกระแสอาจมีขนาดเล็กมาก

ข้อได้เปรียบที่ใหญ่ที่สุดของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งหม้อแปลงแบบฮาล์ฟบริดจ์ก็คือ ความต้องการแรงดันไฟฟ้าที่ทนต่ออุปกรณ์สวิตชิ่งสองตัวสามารถลดลงได้ครึ่งหนึ่งเมื่อเปรียบเทียบกับแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตช์แบบพุชพูล เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าในการทำงานของอุปกรณ์สวิตชิ่งทั้งสองของแหล่งจ่ายไฟสลับของหม้อแปลงครึ่งบริดจ์เป็นเพียงครึ่งหนึ่งของแหล่งจ่ายไฟอินพุต Ui และแรงดันไฟฟ้าทนสูงสุดจะเท่ากับผลรวมของแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานและแรงเคลื่อนไฟฟ้าด้านหลังซึ่งมีค่าประมาณ สองเท่าของแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ ผลลัพธ์นี้เท่ากับครึ่งหนึ่งของแรงดันไฟฟ้าทนของอุปกรณ์สวิตชิ่งสองตัวของแหล่งจ่ายไฟสวิตชิ่งหม้อแปลงไฟฟ้าแบบพุชพูล ดังนั้นแหล่งจ่ายไฟสลับหม้อแปลงแบบฮาล์ฟบริดจ์จึงใช้เป็นหลักในสถานการณ์ที่มีแรงดันไฟฟ้าอินพุตสูง โดยทั่วไป อุปกรณ์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่งกำลังสูงที่มีแรงดันไฟฟ้ากริดที่ AC 220V ส่วนใหญ่จะขับเคลื่อนโดยอุปกรณ์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่งหม้อแปลงแบบฮาล์ฟบริดจ์

ขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งแบบครึ่งบริดจ์ต้องการเพียงขดลวดเดียวเท่านั้น ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบเช่นกัน สิ่งนี้นำความสะดวกสบายมาสู่การพันขดลวดของหม้อแปลงจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งกำลังต่ำ อย่างไรก็ตาม ไม่มีข้อได้เปรียบในการพันขดลวดของหม้อแปลงไฟฟ้ากำลังสูงแบบสวิตชิ่ง เนื่องจากขดลวดของหม้อแปลงไฟฟ้ากำลังสูงแบบสวิตชิ่งต้องใช้ลวดหลายเส้นในการพัน

ข้อเสียเปรียบหลักของแหล่งจ่ายไฟสลับหม้อแปลงแบบฮาล์ฟบริดจ์คืออัตราการใช้พลังงานต่ำ ดังนั้นแหล่งจ่ายไฟสลับหม้อแปลงแบบฮาล์ฟบริดจ์จึงไม่เหมาะสำหรับการใช้งานที่มีแรงดันไฟฟ้าทำงานต่ำ นอกจากนี้ การเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์สวิตชิ่งทั้งสองในแหล่งจ่ายไฟสวิตชิ่งหม้อแปลงแบบฮาล์ฟบริดจ์ไม่มีกราวด์ร่วม ซึ่งจะยุ่งยากกว่าในการเชื่อมต่อกับสัญญาณการขับขี่

ข้อเสียเปรียบที่ใหญ่ที่สุดของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งแบบฮาล์ฟบริดจ์คือเมื่อสวิตช์ควบคุมสองตัว K1 และ K2 อยู่ในโหมดสวิตช์สลับกัน อุปกรณ์สวิตช์ทั้งสองตัวจะสัมผัสกับช่วงเวลาสั้น ๆ ของขอบเขตกึ่งตัวนำพร้อมกัน กล่าวคือ สวิตช์ควบคุมทั้งสองตัวอยู่ในสถานะเปิด ในเวลาเดียวกัน. เนื่องจากเมื่ออุปกรณ์สวิตชิ่งเริ่มทำงาน จะเทียบเท่ากับการชาร์จตัวเก็บประจุ และต้องมีกระบวนการเปลี่ยนจากสถานะตัดไปเป็นสถานะนำไฟฟ้าโดยสมบูรณ์ เมื่ออุปกรณ์สวิตชิ่งเปลี่ยนจากสถานะเปิดเป็นสถานะปิด จะเทียบเท่ากับการคายประจุตัวเก็บประจุ และยังต้องมีกระบวนการเปลี่ยนจากสถานะเปิดเป็นสถานะปิดโดยสมบูรณ์ด้วย

เมื่ออุปกรณ์สวิตชิ่งสองตัวอยู่ในกระบวนการเปลี่ยนผ่านของการนำและจุดตัดตามลำดับ นั่นคือเมื่ออุปกรณ์สวิตชิ่งทั้งสองอยู่ในสถานะกึ่งการนำและสถานะกึ่งการนำ จะเทียบเท่ากับสวิตช์ควบคุมสองตัวที่เปิดพร้อมกัน ซึ่งจะทำให้เกิดการลัดวงจร วงจรกับแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ ณ จุดนี้ กระแสไฟฟ้าจำนวนมากจะปรากฏในวงจรอนุกรมของสวิตช์ควบคุมสองตัว และกระแสไฟฟ้านี้ไม่ผ่านโหลดของหม้อแปลง ดังนั้นในระหว่างช่วงการเปลี่ยนผ่านของสวิตช์ควบคุมทั้ง K1 และ K2 อุปกรณ์สวิตช์ทั้งสองตัวจะสร้างการสูญเสียพลังงานอย่างมีนัยสำคัญ เพื่อลดการสูญเสียที่เกิดจากกระบวนการเปลี่ยนผ่านของสวิตช์ควบคุม โดยทั่วไปมีเจตนาที่จะสับเปลี่ยนเวลาเปิดและปิดของสวิตช์ควบคุมสองตัวในช่วงเวลาสั้น ๆ ในวงจรจ่ายไฟสวิตชิ่งแบบครึ่งบริดจ์

ข้อดีของแหล่งจ่ายไฟสลับหม้อแปลงครึ่งบริดจ์ตัวเก็บประจุตัวเดียวคือช่วยประหยัดตัวเก็บประจุหนึ่งตัวเมื่อเปรียบเทียบกับแหล่งจ่ายไฟสลับหม้อแปลงครึ่งบริดจ์ตัวเก็บประจุคู่ นอกจากนี้ เมื่อแหล่งจ่ายไฟสลับหม้อแปลงครึ่งสะพานตัวเก็บประจุเดี่ยวเริ่มทำงานครั้งแรก แรงดันเอาต์พุตเกือบสองเท่าของแหล่งจ่ายไฟสลับหม้อแปลงครึ่งสะพานตัวเก็บประจุคู่ คุณสมบัตินี้เหมาะที่สุดสำหรับการใช้เป็นแหล่งจ่ายไฟสำหรับหลอดฟลูออเรสเซนต์ เช่น หลอดประหยัดไฟหรือหลอดฟลูออเรสเซนต์ รวมถึงไฟแบ็คไลท์สำหรับหน้าจอแสดงผล LCD

โดยทั่วไปแล้วหลอดฟลูออเรสเซนต์ต้องใช้ไฟฟ้าแรงสูงเมื่อเริ่มสว่าง โดยมีตั้งแต่สองสามร้อยถึงสองสามพันโวลต์ อย่างไรก็ตาม หลังจากส่องสว่างแล้ว แรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานจะต้องมีค่าเพียงไม่กี่สิบถึงมากกว่าหนึ่งร้อยโวลต์เท่านั้น ดังนั้นหลอดประหยัดพลังงานเกือบทั้งหมดจึงใช้แหล่งจ่ายไฟสลับหม้อแปลงครึ่งบริดจ์แบบตัวเก็บประจุตัวเดียว

แหล่งจ่ายไฟสลับหม้อแปลงครึ่งสะพานตัวเก็บประจุเดี่ยวก็มีข้อเสียเช่นกัน นั่นคือแรงดันไฟฟ้าที่ทนต่อความต้องการของอุปกรณ์สวิตช์นั้นสูงกว่าของแหล่งจ่ายไฟสลับหม้อแปลงครึ่งสะพานตัวเก็บประจุคู่