電流型控制和次諧波紋波

當(dāng)手機(jī)充電器接到110V工作狀態(tài)時(shí)，常常接上一個(gè)耦合電容器Cx來(lái)阻止經(jīng)過(guò)變壓器繞組的直流通路。該電容器試圖通過(guò)阻隔變壓器原邊的直流電流來(lái)防止階梯形飽和。不幸的是，它也會(huì)帶來(lái)不希望的影響，由于電容器Cx產(chǎn)生了直流偏壓導(dǎo)致變化的周期內(nèi)出現(xiàn)高壓時(shí)脈沖寬度窄、低壓時(shí)脈沖寬度寬的現(xiàn)象。這種不平衡的工作過(guò)程引起功率周期的變化，即有不同的幅值，并將次諧波紋波引入輸出電壓。即使沒(méi)有接電容器Cx，當(dāng)輸入接到220V工作狀態(tài)時(shí)，由于C2和C3阻隔直流，該問(wèn)題仍會(huì)出現(xiàn)。如果要提供自動(dòng)平衡則必須使用特定的直流恢復(fù)技術(shù)或?qū)㈦娏餍涂刂茟?yīng)用到半橋變換器中。

防止交叉導(dǎo)通

在半橋結(jié)構(gòu)中交叉導(dǎo)通是一個(gè)主要問(wèn)題。Q1和Q2在同一瞬間導(dǎo)通時(shí)出現(xiàn)交叉導(dǎo)通，這通常是由正在關(guān)斷的晶體管的儲(chǔ)存時(shí)間過(guò)長(zhǎng)引起的。交叉導(dǎo)通使充電器短路，通常產(chǎn)生破壞性的后果。

杜絕這個(gè)結(jié)果有兩種方法。簡(jiǎn)單的方法是對(duì)驅(qū)動(dòng)脈沖寬度加固定的結(jié)束停止信號(hào)，使導(dǎo)通角不會(huì)太寬，避免交叉導(dǎo)通發(fā)生。這種方法的問(wèn)題在于儲(chǔ)存時(shí)間是可變的，它取決于晶體管的類型、工作溫度和負(fù)載。因此為了安全，必須提供較寬的裕量，這使得控制范圍和變壓器、晶體管、二極管的利用率減小（功率傳遞必須在相當(dāng)窄的導(dǎo)通期間進(jìn)行）。

不受這些限制的另一種方法是采用有效的“交叉耦合禁止”電路或“重疊導(dǎo)通保護(hù)”電路。

在這種結(jié)構(gòu)中，如果Q1導(dǎo)通，則Q2的驅(qū)動(dòng)是禁止的，直到Q1退出飽和Q2則反之。這種自動(dòng)禁止作用具有能夠適應(yīng)儲(chǔ)存時(shí)間變化和使用全導(dǎo)通角的優(yōu)點(diǎn)。

緩沖元件（半橋）

元件C3、C1和R1是經(jīng)常提到的緩沖元件（更加精確的負(fù)載線曲線請(qǐng)參見(jiàn)第一部分第18章），它們協(xié)助高壓晶體管Q1和Q2的關(guān)斷以減少二次擊穿應(yīng)力。晶體管關(guān)斷時(shí)，變壓器電感仍維持電流流動(dòng)，緩沖器元件為該電流提供了另一條通路，以防止關(guān)斷時(shí)的過(guò)電壓應(yīng)力。

在半橋結(jié)構(gòu)中不使用傳統(tǒng)的二極管、電容器、緩沖電路，因?yàn)檫@種電路在晶體管Q1和Q2導(dǎo)通時(shí)提供了一條低阻抗交叉導(dǎo)通路徑。

軟啟動(dòng)

變換器較初開(kāi)始工作時(shí)，驅(qū)動(dòng)脈沖逐漸增加以使輸出電壓和電流緩慢建立，這稱之為軟啟動(dòng)。如果沒(méi)有軟啟動(dòng)，剛導(dǎo)通時(shí)會(huì)產(chǎn)生大的浪涌電流使得輸出電壓過(guò)沖，同時(shí)由于倍磁效應(yīng)變壓器可能飽和。變換器每次停止運(yùn)行后都應(yīng)使用軟啟動(dòng)，例如過(guò)電壓或過(guò)電流保護(hù)停止運(yùn)行后。