开关电源原理与设计（连载四十）半桥式开关电源储能滤波电感、电容参数的计算

1-8-2-4.半桥式开关电源储能滤波电感、电容参数的计算

半桥式开关电源储能滤波电感、电容参数的计算主要是针对如图1-46输出电压可调的半桥式变压器开关电源中的储能滤波电感、电容参数选择进行计算。实际上，图1-46输出电压可调的半桥式变压器开关电源中的储能滤波电感、电容参数选择方法，与图1-33输出电压可调的推挽式变压器开关电源的储能滤波电感、电容参数选择方法是基本相同的，因此，这里只列出计算储能滤波电感、电容参数的公式，对于详细分析请参考《1-8-1-3.推挽式变压器开关电源储能滤波电感、电容参数的计算》章节的内容。

A)半桥式开关电源储能滤波电感参数的计算

根据前面分析，以及由图1-35可以看出，输出电压可调的推挽式变压器开关电源的两个控制开关K1、K2的占空比必须小于0.5，开关电源电源才能正常工作;当要求输出电压可调范围为最大时，占空比最好取值为0.25。此分析结果对于半桥式开关电源同样有效。

当两个控制开关K1、K2的占空比取值均为0.25时，输出电压可调的推挽式变压器开关电源中的储能滤波电感L以及输出电压Uo的计算由(1-144)和(1-145)式决定，即：

我们这里只需把(1-144)和(1-145)式中加到变压器初级线圈两端的电压Ui换成Uab，就可以求得输出电压可调的半桥式变压器开关电源中的储能滤波电感和滤波输出电压的表达式，即：

上面(1-170)和(1-171)式或(1-172)和(1-173)式就是计算输出电压可调的半桥式变压器开关电源储能滤波电感和滤波输出电压的表达式(D为0.25时)。式中：Uab为加到变压器初级线圈N1绕组两端的电压，Uab = ，Ui为半桥式变压器开关电源输入电压，Uo为半桥式变压器开关电源的输出电压，T为控制开关的工作周期，F为控制开关的工作频率，n为开关电源次级线圈N2绕组与初级线圈N1绕组的匝数比。

上面(1-170)和(1-171)或(1-172)和(1-173)式的计算结果，只给出了计算输出电压可调的半桥式变压器开关电源储能滤波电感L的中间值，或平均值，对于极端情况可以在平均值的计算结果上再乘以一个大于1的系数。

B)半桥式开关电源储能滤波电容参数的计算

根据前面分析，以及由图1-35可以看出，当两个控制开关K1、K2的占空比取值均为0.25时，输出电压可调的推挽式变压器开关电源中的储能滤波电容C参数的计算由(1-149)式决定，即：

(1-149)式中：Io是流过负载的电流，T为控制开关K1和K2的工作周期，ΔUP-P为输出电压的波纹电压。波纹电压ΔUP-P一般都取峰-峰值，所以波纹电压正好等于电容器充电或放电时的电压增量，即：ΔUP-P = 2ΔUc 。

(1-149)式，虽然是计算输出电压可调的推挽式变压器开关电源储能滤波电容的公式(D = 0.25时)，但对于输出电压可调的半桥式变压器开关电源中的储能滤波电容的计算同样有效。

同理，(1-149)式的计算结果，只给出了计算半桥式变压器开关电源储能滤波电容C的中间值，或平均值，即控制开关工作于占空比D为0.25时的情况，对于极端情况可以在平均值的计算结果上再乘以一个大于1的系数。