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推挽式開關(guān)電源的工作原理

發(fā)布日期:2022-05-29 點(diǎn)擊率:60

    整流輸出推挽式變壓器變壓器開關(guān)開關(guān)電源電源,由于兩個(gè)開關(guān)管輪流交替工作,相當(dāng)于兩個(gè)開關(guān)電源開關(guān)電源同時(shí)輸出功率,其輸出功率約等于單一開關(guān)電源輸出功率的兩倍。推挽式開關(guān)電源的兩個(gè)開關(guān)器件有一個(gè)公共接地端,相對于半橋式或全橋式開關(guān)電源來說,驅(qū)動電路要簡單很多。
    整流輸出推挽式變壓器開關(guān)電源,由于兩個(gè)開關(guān)管輪流交替工作,相當(dāng)于兩個(gè)開關(guān)電源同時(shí)輸出功率,其輸出功率約等于單一開關(guān)電源輸出功率的兩倍。因此,推挽式變壓器開關(guān)電源輸出功率很大,工作效率很高,經(jīng)橋式整流或全波整流后,僅需要很小的濾波電感和電容,其輸出電壓紋波就可以達(dá)到非常小。
    推挽電路中兩個(gè)開關(guān)S1和S2交替導(dǎo)通,在繞組N1和N’1兩端分別形成相位相反的交流電壓,改變占空比就可以改變輸出電壓。S1導(dǎo)通時(shí),二極管VD1處于通態(tài),電感L的電流逐漸上升。S2導(dǎo)通時(shí),二極管VD2處于通態(tài),電感L的電流也逐漸上升。當(dāng)兩個(gè)開關(guān)都關(guān)斷時(shí),VD1和VD2都處于通態(tài),各分擔(dān)一半的電流。S1和S2斷態(tài)時(shí)承受的峰值電壓均為2倍Ui。S1和S2同時(shí)導(dǎo)通,相當(dāng)于變壓器一次側(cè)繞組短路,因此應(yīng)避免兩個(gè)開關(guān)同時(shí)導(dǎo)通。每個(gè)開關(guān)的占空比不能超過50%,還要留有死區(qū)。
    由于推挽式變壓器開關(guān)電源中的兩個(gè)控制開關(guān)K1和K2輪流交替工作,其輸出電壓波形非常對稱,并且開關(guān)電源在整個(gè)工作周期之內(nèi)都向負(fù)載提供功率輸出,因此,其輸出電流瞬間響應(yīng)速度很高,電壓輸出特性很好。推挽式變壓器開關(guān)電源是所有開關(guān)電源中電壓利用率的開關(guān)電源,它在輸入電壓很低的情況下,仍能維持很大的功率輸出,所以推挽式變壓器開關(guān)電源被廣泛應(yīng)用于低輸入電壓的DC/AC逆變器,或DC/DC轉(zhuǎn)換器電路中。
    推挽式開關(guān)電源經(jīng)橋式整流或全波整流后,其輸出電壓的電壓脈動系數(shù)Sv和電流脈動系數(shù)Si都很小,只需要一個(gè)很小值的儲能濾波電容或儲能濾波電感,就可以得到一個(gè)電壓紋波和電流紋波都很小的輸出電壓。因此,推挽式開關(guān)電源是一個(gè)輸出電壓特性非常好的開關(guān)電源。
    另外,推挽式開關(guān)電源的變壓器屬于雙極性磁極化,磁感應(yīng)變化范圍是單極性磁極化的兩倍多,并且變壓器鐵心不需要留氣隙,因此,推挽式開關(guān)電源變壓器鐵心的導(dǎo)磁率比單極性磁極化的正激或反式開關(guān)電源變壓器鐵心的導(dǎo)磁率高很多倍;這樣,推挽式開關(guān)電源變壓器初、次級的線圈匝數(shù)可比單極性磁極化變壓器初、次級的線圈匝數(shù)少一倍以上。所以,推挽式開關(guān)電源變壓器的漏感以及銅阻損耗都比單極性磁極化變壓器小很多,開關(guān)電源的工作效率很高。
    推挽開關(guān)變換電路中,能量轉(zhuǎn)換由兩管交替控制,當(dāng)輸出相同功率時(shí),電流僅是單端開關(guān)電源管的一半,因此開關(guān)損耗隨之減小,效率提高。

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