一、推挽式變換器基本原理
推挽式變換器作為電力電子領(lǐng)域中重要的功率轉(zhuǎn)換電路,主要通過兩個開關(guān)管的交替導(dǎo)通來驅(qū)動變壓器的初級繞組,從而實現(xiàn)能量的有效傳遞以及電壓的轉(zhuǎn)換功能。其核心運(yùn)行機(jī)制在于借助相位差為 180° 的控制信號,精準(zhǔn)控制兩個開關(guān)管的輪流導(dǎo)通與關(guān)斷,將直流輸入電壓轉(zhuǎn)變?yōu)楦哳l交流電壓,經(jīng)變壓器耦合后,再通過整流濾波環(huán)節(jié),最終獲取穩(wěn)定可靠的輸出電壓,以滿足各類電氣設(shè)備的供電需求。
二、工作原理詳細(xì)步驟
(一)交替導(dǎo)通與能量傳遞階段
VT1 導(dǎo)通階段 :當(dāng)控制信號 UA 處于高電平狀態(tài)時,開關(guān)管 VT1 導(dǎo)通,此時輸入電壓被施加到變壓器初級繞組 Np1 的兩端,進(jìn)而在初級繞組中形成不斷線性增長的初級電流 Ip1。由于變壓器的電磁感應(yīng)原理,次級繞組 Ns2 會感應(yīng)出相應(yīng)的電壓,該電壓使得二極管 VD2 滿足導(dǎo)通條件而導(dǎo)通,電流經(jīng)過濾波電感 L 向負(fù)載持續(xù)供電,實現(xiàn)能量從初級到次級的傳輸與初步轉(zhuǎn)換。
VT2 導(dǎo)通階段 :同理,當(dāng)控制信號 UB 呈現(xiàn)高電平狀態(tài)時,開關(guān)管 VT2 導(dǎo)通,輸入電壓轉(zhuǎn)而施加到初級繞組 Npz 的兩端,形成線性增加的初級電流 Ip2。此時次級繞組 Ns1 感應(yīng)出反向電壓,促使二極管 VD1 導(dǎo)通,濾波電感 L 繼續(xù)發(fā)揮儲能作用并向負(fù)載供電,保障負(fù)載兩端電壓的穩(wěn)定與連續(xù)性。
整個交替導(dǎo)通過程在脈寬調(diào)制器(PWM)產(chǎn)生的兩路互補(bǔ)信號的精準(zhǔn)控制下有序進(jìn)行,嚴(yán)格確保兩個開關(guān)管交替工作,堅決避免出現(xiàn)同時導(dǎo)通的故障情況,以保障電路的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
三、推挽式變換電路分析
推挽式 DC/DC 變換器主要依靠兩個功率開關(guān)管 VT1 和 VT2 的交替導(dǎo)通來達(dá)成高效能量轉(zhuǎn)換目標(biāo),其具體電路運(yùn)行狀態(tài)如下:








(一)控制信號 UA 為高電平時(VT1 導(dǎo)通,VT2 關(guān)斷)
電路狀態(tài) :控制信號 UA 一旦變?yōu)楦唠娖?,開關(guān)管 VT1 即刻導(dǎo)通,與此同時,VT2 處于關(guān)斷狀態(tài)。此時,VT1 導(dǎo)通相當(dāng)于在電路中閉合了開關(guān) S1,而 VT2 關(guān)斷則相當(dāng)于開關(guān) S2 斷開,電路路徑發(fā)生相應(yīng)切換。
電流路徑及能量傳輸 :輸入電壓 U1 迅速施加到初級繞組 Np1 的兩端,在初級繞組中初級電流 Ip1 開始線性增長。在變壓器的耦合作用下,次級繞組 Ns2 產(chǎn)生感應(yīng)電壓 Us2,該電壓施加到輸出濾波電感 L 的左端,驅(qū)動形成線性增加的次級電流 Is2,進(jìn)而在負(fù)載上產(chǎn)生輸出電壓 Uo,滿足負(fù)載的用電需求。這一過程實現(xiàn)了能量從輸入端到輸出負(fù)載端的有效傳遞與初步轉(zhuǎn)換,濾波電感 L 和后續(xù)的濾波電路共同作用,進(jìn)一步提升輸出電壓的穩(wěn)定性和質(zhì)量,確保其符合負(fù)載設(shè)備的供電要求。
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