Behúzható feszültség átalakító

A kapcsolófeszültség-átalakítók egyik legnépszerűbb topológiája a push-pull konverter vagy push-pull (szó szerint push-pull).

Az egyciklusú flyback konverterekkel ellentétben a medence-medence magban lévő energia nem tárolódik, mivel ebben az esetben ez a transzformátor magja, és nem fojtószelep magItt a primer tekercs két fele által generált váltakozó mágneses fluxus vezetőjeként szolgál.

Annak ellenére, hogy ez pontosan egy fix transzformációs arányú impulzustranszformátor, a felhúzott kimenet stabilizáló feszültsége továbbra is változtatható az üzemi impulzusok szélességének változtatásával (a impulzus szélesség moduláció).

A magas hatásfok (akár 95%-os hatásfok), valamint a primer és szekunder áramkörök galvanikus leválasztása miatt a push-pull kapcsolókonvertereket széles körben használják 200-500 W teljesítményű stabilizátorokban és inverterekben (tápegységek, autók). inverterek, UPS stb.)

Az alábbi ábra egy tipikus push-pull átalakító általános vázlatát mutatja.A primer és a szekunder tekercsek középső leágazással rendelkeznek, így mind a két működési félciklusban, amikor csak az egyik tranzisztor aktív, a primer tekercs saját fele és a szekunder tekercs megfelelő fele bekapcsol, ahol a feszültség a két dióda közül csak az egyikre csökken.

A teljes hullámú egyenirányító Schottky-diódákkal a push-down konverter kimenetén lehetővé teszi az aktív veszteségek csökkentését és a hatékonyság növelését, mivel gazdaságosan célszerűbb a szekunder tekercs két felét feltekerni, mint a veszteségeket elnyelni. (pénzügyi és aktív) négy diódából álló diódahíddal.

A push-pull konverter (MOSFET vagy IGBT) primer hurkjában lévő kapcsolóknak dupla tápfeszültségre kell méretezni, hogy ne csak a forrás EMF hatását, hanem az egymás működése során indukált további EMF hatást is kibírják.

A push-pull áramkör készülékjellemzői és működési módja kedvezően hasonlít a félhídhoz, előre és hátra. A félhíddal ellentétben nincs szükség a kapcsoló vezérlő áramkörének leválasztására a bemeneti feszültségről. Az átalakító mechanizmus két előrehúzható konverterként működik egy készülékben.

Ezenkívül az előremenővel ellentétben a buck-pull-down konverternek nincs szüksége korlátozó tekercsre, mivel az egyik kimeneti dióda továbbra is áramot vezet még zárt tranzisztorok mellett is. Végül az inverz konverterrel ellentétben a nyomógombot és a mágneses áramkört takarékosabban használják, és hosszabb az effektív impulzus időtartama.

A push-pull áramvezérlő áramkörök egyre népszerűbbek az elektronikus eszközök beágyazott tápegységeiben. Ezzel a megközelítéssel a billentyűk fokozott igénybevételének problémája teljesen megszűnik. A kapcsolók közös forrásáramkörében egy sönt ellenállás található, amelyről áramvédelem céljából eltávolítják a visszacsatoló feszültséget. Minden kapcsoló működési ciklusának időtartama korlátozott, attól a pillanattól kezdve, amikor az áram eléri a megadott értéket. Terhelés alatt a kimeneti feszültséget általában a PWM korlátozza.

A push-pull konverter tervezésénél kiemelt figyelmet fordítanak a kapcsolók kiválasztására, hogy a nyitott csatorna ellenállása és a kapu kapacitása a lehető legkisebb legyen. A térhatású tranzisztorok kapuinak vezérlésére egy push-pull konverterben leggyakrabban kapumeghajtó mikroáramköröket használnak, amelyek könnyedén megbirkóznak a feladatukkal akár több száz kilohertzes frekvencián is, amely bármilyen topológiájú impulzusos tápegységre jellemző.