半桥变换器的电压倍增优势及输出限制

半桥变换器（见图2-11）也可看作一种单端推挽式变换器，从原理上是正激变换器的平衡版，同时也是降压变换器的一种衍生。半桥变换器比推挽式变换器有某些关键优点，因此成为了500～1000W大功率应用场合的首选。

图2-11 半桥变换器

如图2-11所示，两个大容量电容C₁和C₂串联，并提供一个人为输入电压的中心点。两个晶体管开关交替导通，在每半个周期内，每个电容与一次绕组相连。V_in/2以推挽方式对称叠加在一次绕组上。采用全波降压输出滤波器而不是半波滤波器，这样使得铁心的利用率很高。波形与推挽式相同，除了晶体管上的电压是其1/2。

这意味着半桥变换器尤其适合于高输入电压，如离线场合。比推挽变换器优越的另一个方面是由于磁通对称失衡而导致变压器饱和的问题不再发生。通过一个小电容，变压器中产生的直流磁通被阻断，只有输入中的对称交流通过。

半桥变换器中不引人注意的一个优点是两个串联储能电容已经存在，使得对于实现电压倍增电路非常理想。这样可允许电源输入选择110V或220V电压。

桥式电路具有与单端推挽式变换器相同的优点，包括良好的变压器应用、较低的输出纹波和高输出功率性能。半桥变换器可最大输出功率的限制因素是目前晶体管对于峰值电流的处理能力，功率上限通常为1000W。对于高输出功率通常采用4个开关的全桥变换器。(www.xing528.com)

然而，半桥结构中需要2个50Hz或60Hz输入电容是一个缺点，因为它们体积较大。顶端晶体管必须具有隔离驱动，因为门极和基极都可能零漂。另外，如果对功率晶体管采用缓冲器，必须高度小心，因为对称操作可能导致其相互作用，电路成本和复杂性也会相应增加。在许多情况下，通常不包括在低于500W功率输出下使用半桥变换器。

它的电压比为

输出电感和二极管D₁的电流波形如图2-12所示。

图2-12 半桥变换器输出电感和二极管D₁的电流波形