【導(dǎo)讀】工程師都知道實(shí)際的開關(guān)電源半橋拓?fù)涠加幸粋€(gè)隔直電容，其實(shí)在原理拓?fù)渲惺菦]有這個(gè)電容的。這個(gè)電容的存在一定是有它的道理的，該如何理解，又該如何計(jì)算它的容量？
圖1
半橋基本工作原理
首先忽略小容量阻斷電容Cb，則Np下端可近似地看作連接到C1和C2的連接點(diǎn)。若C1、C2的容量基本相等，則連接處的電壓近似為整流輸出電壓的一半，約為168V。通常的做法是在C1、C2的兩端各并接等值放電電阻來(lái)均衡兩者的電壓。圖1中的開關(guān)Q1和Q2輪流導(dǎo)通半個(gè)周期。Q1導(dǎo)通Q2關(guān)斷時(shí)，Np的同名端（有點(diǎn)端）電壓為＋168V，Q2承受電壓為336V；同理，Q2導(dǎo)通Q1關(guān)斷時(shí)，Q1承受電壓為336V，此時(shí)Np同名端電壓為-168V。
Cb的作用
從原理上講Cb是可以不要的，但原理終歸是原理是純理想化的東西，但我們是工程師我們要設(shè)計(jì)產(chǎn)品一定要聯(lián)系實(shí)際。原理成立的前提是C1和C2上的電壓是完全相等的，但在實(shí)際的半橋電源中一定不會(huì)相等，為什么呢？比如C1和C2兩個(gè)電容雖然選的是同一型號(hào)同一容量但總會(huì)存在誤差，從而使C1、C2兩端的電壓不相等。我們假設(shè)C1兩端的電壓170V，C2兩端的電壓為166V，半橋拓?fù)渖瞎芟鹿艿膶?dǎo)通時(shí)間是相同的，根據(jù)伏秒平衡一個(gè)周期下來(lái)就會(huì)4V×D是多出來(lái)的復(fù)不了位打破了平衡（多出來(lái)的這4V也可以理解成直流分量），經(jīng)過(guò)多個(gè)周期后磁芯就飽和了。
我們?cè)賮?lái)分析一下，還是C1為170V，C2為166V，如果有Cb的存在上管導(dǎo)通時(shí)，正向加在繞組兩端的電壓就會(huì)被Cb分掉一些（左負(fù)右正）不會(huì)達(dá)到170V，下管導(dǎo)通時(shí)，由于Cb上存在左負(fù)右正的少量電壓，Cb的這個(gè)電壓會(huì)疊加在C2的166V之上，一起加在繞組兩端（方向跟上面的相反）繞組上的電壓就會(huì)超過(guò)166V，從而調(diào)整了磁通不平衡，使系統(tǒng)收斂。
注意一下，電路系統(tǒng)中存在著其他很多不確定的因素，Cb電容不一定是左正右負(fù)，也有可能右正左負(fù)，無(wú)論是正向充電還是反向充電Cb電容都在不斷的在做著維護(hù)平衡的工作。
上面的分析只有一個(gè)大概的思路，有很多地方不嚴(yán)謹(jǐn)還請(qǐng)諒解，有興趣的朋友可以自己更進(jìn)一步的精確分析。
隔直電容Cb是如何計(jì)算的？
圖2
設(shè)允許的下降量為dV，產(chǎn)生該壓降的等效平頂脈沖電流為Ipft，而流通該電流的時(shí)間為0.8T/2（假設(shè)），所需的阻斷電容值可用下式得到
Ipft的計(jì)算很簡(jiǎn)單
設(shè)效率為80％，則
電源輸入電壓最低時(shí)，輸入功率等于初級(jí)電壓最小值與對(duì)應(yīng)的初級(jí)電流平均的乘積。即 1.25Po=(Vdc/2)(Ipft)(0.8T/T)
其中Vdc（下方加一橫）為最低輸入直流電壓。
實(shí)際舉例計(jì)算隔直電容Cb的容量
一個(gè)功率為150W的半橋開關(guān)電源，額定直流輸入電壓為320V，頻率為100kHz，設(shè)有15％的網(wǎng)壓波動(dòng)，最小輸入電壓為272V，則初級(jí)電壓應(yīng)為±272/2＝ ±136V。
初級(jí)平頂脈沖電壓的允許下降量約為10％，即約為14V，又已知功率為150W，Vdc=272V，Ipft=3.13×150/272=1.73A，
由公式
可得
另外值得注意的是，Cb電容一定要選擇無(wú)極性電容。
推薦閱讀：
