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推挽式变换器

推挽式变换器
单端直流变换器都有共同的缺点,就是高频变压器只工作在磁滞回线的一侧,磁芯的的利用率较低,易于饱和。

双端型直流变换器可以工作在一三象限,利用率较高。

双端式直流变换器有推挽式、全桥式、和半桥式三种。

1.电路拓扑图
其中NP1=NP2=NP,NS1=NS2=NS。

N为变比。

2.电路原理及波形图
假设储能电感的电感量远大于临界电感,
电路工作在电流连续模式。

(1)VT1开通,VT2关断。

NP1下正上负,根据NP2与其同名端位置判定,
也为下正上负。

每段电压为Ui,VT2承受两倍
Ui.二次侧VD1正向偏执,VD2截止。

由变压
器关系的us=Ui/n,VD2承受2倍反向电压
2Ui/n。

电感L储能。

(2)VT1,VT2截止。

截止后变压器两端磁通均保持不变,电压均为零。

储能电感L放电,VD1,VD2均正向偏执导通,也起到续流二极管的作用。

电感两端电压=-Uo。

(3)VT1关断,VT2关断。

NP2上正下负,根据NP1与其同名端位置判定其也为上正下负。

每段电压为Ui,VT1承受两倍Ui.二次侧VD2正向偏执,VD1截止,承受2倍反向电压2Ui/n。

电感L 再次储能。

(4)VT1,VT2都截止。

截止后变压器两端磁通均保持不变,电压均为零。

储能电感L放电,VD1,VD2均正向偏执导通,也起到续流二极管的作用。

电感两端电压=-Uo。

3输出电压Uo
虽然一个周期为T但是由于(2)(4)过程的存在,两个开关的导通时间都小于0.5T。

每个功率开关管的占空比为D,D=ton/T,总占空比Do=2D。

输出电压Uo=2DUi/n。

4 优点:变压器磁芯利用率高,输出功率大,纹波电压小。

驱动电路简单
缺点:变压器绕组利用率低,功率开关管都要承受2倍电源电压或者更高,对器件的耐压要求更高。

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