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推挽式開關電源的工作原理

發布日期:2022-05-29 點擊率:54

    整流輸出推挽式變壓器變壓器開關開關電源電源,由于兩個開關管輪流交替工作,相當于兩個開關電源開關電源同時輸出功率,其輸出功率約等于單一開關電源輸出功率的兩倍。推挽式開關電源的兩個開關器件有一個公共接地端,相對于半橋式或全橋式開關電源來說,驅動電路要簡單很多。
    整流輸出推挽式變壓器開關電源,由于兩個開關管輪流交替工作,相當于兩個開關電源同時輸出功率,其輸出功率約等于單一開關電源輸出功率的兩倍。因此,推挽式變壓器開關電源輸出功率很大,工作效率很高,經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到非常小。
    推挽電路中兩個開關S1和S2交替導通,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導通時,二極管VD1處于通態,電感L的電流逐漸上升。S2導通時,二極管VD2處于通態,電感L的電流也逐漸上升。當兩個開關都關斷時,VD1和VD2都處于通態,各分擔一半的電流。S1和S2斷態時承受的峰值電壓均為2倍Ui。S1和S2同時導通,相當于變壓器一次側繞組短路,因此應避免兩個開關同時導通。每個開關的占空比不能超過50%,還要留有死區。
    由于推挽式變壓器開關電源中的兩個控制開關K1和K2輪流交替工作,其輸出電壓波形非常對稱,并且開關電源在整個工作周期之內都向負載提供功率輸出,因此,其輸出電流瞬間響應速度很高,電壓輸出特性很好。推挽式變壓器開關電源是所有開關電源中電壓利用率的開關電源,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電源被廣泛應用于低輸入電壓的DC/AC逆變器,或DC/DC轉換器電路中。
    推挽式開關電源經橋式整流或全波整流后,其輸出電壓的電壓脈動系數Sv和電流脈動系數Si都很小,只需要一個很小值的儲能濾波電容或儲能濾波電感,就可以得到一個電壓紋波和電流紋波都很小的輸出電壓。因此,推挽式開關電源是一個輸出電壓特性非常好的開關電源。
    另外,推挽式開關電源的變壓器屬于雙極性磁極化,磁感應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,推挽式開關電源變壓器鐵心的導磁率比單極性磁極化的正激或反式開關電源變壓器鐵心的導磁率高很多倍;這樣,推挽式開關電源變壓器初、次級的線圈匝數可比單極性磁極化變壓器初、次級的線圈匝數少一倍以上。所以,推挽式開關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,開關電源的工作效率很高。
    推挽開關變換電路中,能量轉換由兩管交替控制,當輸出相同功率時,電流僅是單端開關電源管的一半,因此開關損耗隨之減小,效率提高。

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