Vor- und Nachteile von Halbbrücken-Transformator-Schaltnetzteilen
Halbbrückentransformator-Schaltnetzteil und Gegentakttransformator-Schaltnetzteil, da die beiden Schaltröhren abwechselnd arbeiten, entspricht dies der gleichzeitigen Ausgangsleistung von zwei Schaltnetzteilen, deren Ausgangsleistung etwa doppelt so hoch ist wie die Ausgangsleistung eines einzelnen Schaltnetzteils. Daher ist die Ausgangsleistung des Halbbrückentransformator-Schaltnetzteils sehr groß und hocheffizient. Durch den Brückengleichrichter oder den Vollweggleichrichter sind der Spannungspulsationskoeffizient Sv und der Strompulsationskoeffizient Si der Ausgangsspannung sehr klein, sodass nur eine sehr geringe Filterinduktivität und -kapazität erforderlich ist, sodass die Ausgangsspannungswelligkeit und die Stromwelligkeit sehr klein gehalten werden können.
Halbbrückentransformator-Schaltnetzteile haben den größten Vorteil, dass sie zwei Schaltgeräte mit einer Spannung versorgen können, während Gegentakttransformator-Schaltnetzteile den Spannungsbedarf von zwei Schaltgeräten um die Hälfte reduzieren können. Da die Betriebsspannung von Halbbrückentransformator-Schaltnetzteilen mit zwei Schaltgeräten nur die Hälfte der Eingangsspannungsversorgung Ui beträgt, ist ihre maximale Spannungsfestigkeit gleich der Summe aus Betriebsspannung und der umgekehrten elektromotorischen Kraft, also etwa doppelt so hoch wie die Versorgungsspannung. Das Ergebnis ist genau die Hälfte der Spannungsfestigkeit von Gegentakttransformator-Schaltnetzteilen mit zwei Schaltgeräten. Daher werden Halbbrückentransformator-Schaltnetzteile hauptsächlich für relativ hohe Eingangsspannungen verwendet. Bei einer allgemeinen Netzspannung von 220 Volt Wechselstrom sind die meisten Hochleistungsschaltnetzteile Halbbrückentransformator-Schaltnetzteile.
Die Primärspule eines Halbbrücken-Schaltnetzteiltransformators muss nur gewickelt werden, was auch sein Vorteil ist, da die Wicklung der Spule eines Schaltnetzteiltransformators mit geringer Leistung mehr oder weniger praktisch ist. Die Wicklung der Spule eines Hochleistungs-Schaltnetzteiltransformators bietet jedoch keinen Vorteil, da die Spule eines Hochleistungs-Schaltnetzteiltransformators mit mehradrigem Draht gewickelt werden muss.
Der Nachteil des Halbbrückentransformator-Schaltnetzteils besteht hauptsächlich darin, dass die Leistungsauslastung relativ gering ist. Daher ist das Halbbrückentransformator-Schaltnetzteil nicht für den Einsatz bei niedriger Betriebsspannung geeignet. Darüber hinaus sind bei Halbbrückentransformator-Schaltnetzteilen die beiden Schaltgeräte nicht an eine gemeinsame Masse angeschlossen, und die Verbindung des Antriebssignals ist problematischer.
Der größte Nachteil des Halbbrücken-Schaltnetzteils besteht darin, dass, wenn sich die beiden Steuerschalter K1 und K2 im abwechselnden Schaltbetriebszustand befinden, die beiden Schaltvorrichtungen gleichzeitig für eine kurze Zeitspanne im Halbleitbereich erscheinen, d. h. die beiden Steuerschalter gleichzeitig im Einschaltzustand sind. Dies liegt daran, dass die Schaltvorrichtung zu Beginn der Leitung, was dem Aufladen des Kondensators entspricht, vom Sperrzustand zum Vollleitzustand einen Übergangsprozess erfordert; und das Schalten der Vorrichtung vom Leitungszustand zum Sperrzustand entspricht dem Entladen des Kondensators, was ebenfalls vom Leitungszustand zum Vollsperrzustand einen Übergangsprozess erfordert.
Wenn sich die beiden Schaltgeräte im Ein- und Ausschaltzustand befinden, d. h. wenn sich die beiden Schaltgeräte im Halbleiterzustand befinden, was dem gleichzeitigen Einschalten zweier Steuerschalter entspricht, führt dies zu einem Kurzschluss der Versorgungsspannung. Zu diesem Zeitpunkt fließt in den beiden Steuerschaltern im Reihenschaltkreis ein sehr großer Strom, der nicht durch die Transformatorlast fließt. Daher erzeugen die beiden Schaltgeräte während des gleichzeitigen Einschaltvorgangs der beiden Steuerschalter K1 und K2 einen großen Leistungsverlust. Um die durch den Einschaltvorgang der Steuerschalter verursachten Verluste zu verringern, ist es in Halbbrücken-Schaltnetzteilschaltungen im Allgemeinen vorgesehen, die Ein- und Ausschaltzeiten der beiden Steuerschalter um einen kurzen Zeitraum zu versetzen.
Ein Einkondensator-Halbbrückentransformator-Schaltnetzteil hat gegenüber einem Zweikondensator-Halbbrückentransformator-Schaltnetzteil den Vorteil, dass ein Kondensator eingespart wird. Darüber hinaus ist die Ausgangsspannung eines Einkondensator-Halbbrückentransformator-Schaltnetzteils beim ersten Betriebsbeginn fast doppelt so hoch wie die eines Zweikondensator-Halbbrückentransformator-Schaltnetzteils, was sich am besten für den Einsatz als Stromversorgung für Leuchtstofflampen wie Energiesparlampen oder Leuchtstofflampen sowie als Hintergrundbeleuchtung für LCD-Displays eignet.
Leuchtstofflampen beginnen im Allgemeinen zu leuchten, wenn eine sehr hohe Spannung benötigt wird, etwa mehrere hundert Volt bis mehrere tausend Volt, und leuchten wieder, wenn die Betriebsspannung nur einige zehn Volt bis über 100 Volt beträgt. Daher verwenden fast alle Energiesparlampen kein Schaltnetzteil mit einem Halbbrückentransformator und einem Kondensator.
Ein weiterer Nachteil von Schaltnetzteilen mit einem Halbbrückentransformator und einem Einzelkondensator besteht darin, dass die Anforderungen an die Schaltvorrichtung höher sind als die von Schaltnetzteilen mit einem Halbbrückentransformator und einem Doppelkondensator.
