Vantaggi e svantaggi dell'alimentatore switching con trasformatore a mezzo ponte
L'alimentatore switching con trasformatore a mezzo ponte è uguale all'alimentatore switching con trasformatore push-pull. Poiché i due tubi di commutazione funzionano alternativamente, equivale alla potenza di uscita di due alimentatori di commutazione contemporaneamente e la sua potenza di uscita è circa il doppio di quella di un singolo alimentatore di commutazione. Pertanto, l'alimentatore switching con trasformatore a mezzo ponte ha una grande potenza di uscita e un'elevata efficienza di lavoro. Dopo il raddrizzamento a ponte o il raddrizzamento a onda intera, il coefficiente di ondulazione della tensione Sv e il coefficiente di ondulazione della corrente Si della tensione di uscita sono molto piccoli e sono necessari solo un piccolo induttore di filtro e un condensatore. L'ondulazione della tensione di uscita e l'ondulazione della corrente possono essere molto piccole.
Il più grande vantaggio dell'alimentatore switching con trasformatore a mezzo ponte è che i requisiti di tensione di tenuta per i due dispositivi di commutazione possono essere ridotti della metà rispetto all'alimentatore switching con trasformatore push-pull per i due dispositivi di commutazione. Poiché la tensione operativa dei due dispositivi di commutazione dell'alimentatore switching con trasformatore a mezzo ponte è solo la metà della potenza in ingresso Ui, la sua tensione di tenuta massima è pari alla somma della tensione operativa e della forza elettromotrice posteriore, che è circa il doppio la tensione di alimentazione. Questo risultato è esattamente la metà della tensione di tenuta dei due dispositivi di commutazione dell'alimentatore switching con trasformatore push-pull. Pertanto, l'alimentatore switching con trasformatore a mezzo ponte viene utilizzato principalmente in occasioni in cui la tensione di ingresso è relativamente elevata. Generalmente, la maggior parte degli alimentatori switching ad alta potenza con una tensione di rete di 220 volt di alimentazione CA utilizzano un alimentatore switching con trasformatore a mezzo ponte.
La bobina primaria del trasformatore dell'alimentatore switching a mezzo ponte necessita di un solo avvolgimento, che è anche il suo vantaggio, che apporta una certa comodità all'avvolgimento della bobina del trasformatore dell'alimentatore switching di piccola potenza. Tuttavia, non vi è alcun vantaggio per l'avvolgimento della bobina dei trasformatori di alimentazione switching ad alta potenza, poiché le bobine dei trasformatori di alimentazione switching ad alta potenza devono essere avvolte con fili multifilari.
Lo svantaggio principale dell'alimentatore switching con trasformatore a mezzo ponte è che il tasso di utilizzo dell'energia è relativamente basso. Pertanto, l'alimentatore switching con trasformatore a mezzo ponte non è adatto per occasioni con bassa tensione di lavoro. Inoltre, i due dispositivi di commutazione nell'alimentatore switching del trasformatore a semiponte non sono collegati a una terra comune, quindi è problematico connettersi con il segnale di pilotaggio.
Lo svantaggio più grande dell'alimentatore switching a mezzo ponte è che quando i due interruttori di controllo K1 e K2 si trovano nello stato di commutazione alternato, i due dispositivi di commutazione appariranno contemporaneamente in una regione semiconduttiva a breve termine, cioè i due gli interruttori di controllo sono nello stato attivo allo stesso tempo. Questo perché quando il dispositivo di commutazione inizia a condurre equivale a caricare il condensatore, e necessita di un processo di transizione dallo stato spento allo stato completamente acceso; e quando il dispositivo di commutazione passa dallo stato acceso allo stato spento, equivale a scaricare il condensatore e necessita anche di un processo di transizione dallo stato acceso allo stato completamente spento.
Quando i due dispositivi di commutazione sono rispettivamente nel processo di transizione di conduzione e di interruzione, ovvero quando i due dispositivi di commutazione sono nello stato semiconduttivo e nello stato semiconduttivo, equivale all'accensione dei due interruttori di controllo contemporaneamente, provocando un cortocircuito sulla tensione di alimentazione; A questo punto, nel circuito in serie dei due interruttori di controllo apparirà una grande corrente e questa corrente non passerà attraverso il carico del trasformatore. Pertanto, durante il processo di transizione dei due interruttori di controllo K1 e K2 contemporaneamente, i due dispositivi di commutazione genereranno una grande perdita di potenza. Al fine di ridurre la perdita causata dal processo di transizione dell'interruttore di controllo, generalmente nel circuito di alimentazione a commutazione a mezzo ponte, i tempi di accensione e spegnimento dei due interruttori di controllo sono deliberatamente sfalsati per un breve periodo di tempo .
L'alimentatore switching con trasformatore a mezzo ponte a condensatore singolo consente di risparmiare un condensatore rispetto all'alimentatore switching con trasformatore a mezzo ponte a doppio condensatore, il che è il suo vantaggio. Inoltre, quando l'alimentatore switching con trasformatore a mezzo ponte a condensatore singolo inizia a funzionare, la tensione di uscita è quasi il doppio di quella dell'alimentatore switching con trasformatore a mezzo ponte a doppio condensatore.
Le lampade fluorescenti generalmente richiedono un'alta tensione quando iniziano ad accendersi, da diverse centinaia a diverse migliaia di volt, e dopo l'accensione, la tensione operativa richiede da decine di volt a più di cento volt. Pertanto, quasi tutte le lampade a risparmio energetico utilizzano alimentatori switching con trasformatore a mezzo ponte a condensatore singolo.
L'alimentatore switching con trasformatore a semiponte a singolo condensatore presenta anche uno svantaggio, ovvero il requisito di tensione di tenuta del dispositivo di commutazione è superiore a quello dell'alimentatore switching con trasformatore a semiponte a doppio condensatore.
