推挽式变换器
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推挽变换器原理
推挽变换器是一种常用的直流-交流变换器,常用于电力电子
应用中。
它的原理是通过交替地开关两个功率开关,将输入直流电压转换为输出交流电压。
具体原理如下:
1. 基本结构:推挽变换器由两个功率开关组成,一般为N沟MOSFET或IGBT。
这两个开关分别被称为高侧开关和低侧开关。
2. 工作周期:推挽变换器工作周期分为两个阶段,分别为高侧开关导通阶段和低侧开关导通阶段。
在每个阶段,只有一个开关导通,另一个开关关闭。
3. 高侧开关导通阶段:在这个阶段,高侧开关导通,低侧开关关闭。
输入直流电压通过电感和高侧开关被加到负载上。
同时,电感储存的能量开始释放,为负载提供稳定的电流。
4. 低侧开关导通阶段:在这个阶段,低侧开关导通,高侧开关关闭。
此时,电感储存的能量被释放到负载上,并且流过负载的电流方向相反。
5. 交替切换:高侧开关和低侧开关按照一定的频率交替开关。
这种交替切换可以使得推挽变换器输出交流电压,其波形主要取决于开关频率和负载电流。
总结来说,推挽变换器通过交替地开关高侧和低侧开关来实现输入直流电压到输出交流电压的转换。
这个过程是周期性的,
通过控制开关的导通和关闭,可以控制输出交流电压的频率和幅值。
推挽式变换器·中国绿网·1、电路拓扑图2、电路原理其变压器T1起隔离和传递能量的作用。
在开关管Q1开通时,变压器T1的Np1绕组工作并耦合到付边Ns1绕组,开关管Q关断时Np向Ns释放能量;反之亦然。
在输出端由续流电感器Lo和D1、D2付边整流电路。
开关管两端应加一RC组成的开关管关断时所产生的尖峰吸收电路。
此电路大概也可能称为正反激电路吧!我也不敢确定。
因为曾经有个同事与我说起Lambda有一款电源PH300F(DC/DC 5V/60A 全砖)就采用了正反激电路,我也没见过此模块电源实物,他也没见过推挽电路图,根据他说的及当时所测的波形,与推挽工作相似。
所以我只是估猜,如有错误希各位同仁指出并斧正,免得诱导坏“小孩子”。
3、工作特点a、在任何工作条件下,调整管都承受的两倍的输入电压。
所以此电路多用于大功率等级的DC/DC电源中,这样才有利于选材料。
b、两个调整管都是相互交替打开的,所以两组驱动波形相位差要大于180°(一般书上说差等于180°,呵呵~~~您可以试一试),因为要存在一定死区时间。
c、此电路与半桥式变换器一样,也存在一定的磁偏问题。
不过我不知道我是否遇到,当时只是用20M带宽的模拟示波器又无存储功能,最主要的是我当时对这电路工作原理并未完全弄懂。
4、变压器计算步骤与前相同(省去)★计算匝伏比:N/V=Ton/(ΔB×Ae)★原边绕组匝数:Np=Vinmin×(N/V)★付边绕组匝数:N2=(Vo+Vd+Io×R)×(N/V)★其它的验证及导线选择参考《单端正激式》5、输出电感设计参考《单端正激式》。
推挽全桥双向直流变换器的研究1 引言随着环境污染的日益严重和新能源的开发,双向直流变换器得到了越来越广泛的应用,像直流不停电电源系统,航天电源系统、电动汽车等场合都应用到了双向直流变换器。
越来越多的双向直流变换器拓扑也被提出,不隔离的双向直流变换器有Bi Buck/Boost、Bi Buck-Boost、Bi Cuk、 Bi Sepic-Zeta;隔离式的双向直流变换器有正激、反激、推挽和桥式等拓扑结构。
不同的拓扑对应于不同的应用场合,各有其优缺点。
推挽全桥双向直流变换器是由全桥拓扑加全波整流演变而来。
推挽侧为电流型,输入由蓄电池供给,全桥侧为电压型,输入接在直流高压母线上。
此双向直流变换器拓扑适用在电压传输比较大、传输功率较高的场合。
本文分析了推挽全桥双向直流变换器的工作原理,通过两种工作模式的分析,理论上证明了此拓扑实现能量双向流动的可行性,并对推挽侧开关管上电压尖峰形成原因进行了分析,提出了解决方法,在文章的最后给出了仿真波形和实验波形。
2工作原理图1为推挽全桥双向DC/DC变换器原理图。
图2给出了该变换器的主要波形。
变换器原副边的电气隔离是通过变压器来实现的,原边为电流型推挽电路,副边为全桥电路,该变换器有两种工作模式:(1)升压模式:在这种工作模式下S1 、S2 作为开关管工作; S3,S4 ,S5 ,S6 作为同步整流管工作,整流方式为全桥整流,这种整流方式适用于输出电压比较高,输出电流比较小的场合。
由于电感L 的存在 S1、S2 的占空比必须大于0.5。
(2)降压模式:在这种工作模式下 S3, S4, S5,S6 作为开关管工作,S1 、S2 作为同步整流管工作,整流方式为全波整流。
分析前,作出如下假设:所有开关管、二极管均为理想器件;所有电感、电容、变压器均为理想元件;,;2.1升压工作模式在升压工作模式下,原边输入为电流型推挽电路,副边输出为全桥整流电路。
S1 ,S2 作为开关管工作,S3 , S4, S5,S6 作为同步整流管工作。
推挽变换器反并二极管
推挽变换器(Push-Pull Converter)和反并二极管(Antiparallel Diode)在电力电子和电路设计中是两个重要的概念。
推挽变换器:
推挽变换器是一种常用于直流到直流(DC-DC)转换的功率转换器。
其基本原理是,两个开关(通常是晶体管或MOSFET)交替地导通和截止,使得电源在输出端产生交替的正负电压,从而驱动负载。
推挽变换器的一个主要优点是,它允许使用一个中心抽头的变压器,从而简化电路并提高效率。
反并二极管:
反并二极管,也被称为反向并联二极管或并联肖特基二极管,通常用于保护电路中的开关或晶体管免受反向电压的损害。
当开关或晶体管关闭时,如果其两端出现反向电压,反并二极管会迅速导通,从而防止反向电压损坏开关或晶体管。
推挽变换器中的反并二极管:
在推挽变换器中,反并二极管常用于保护开关免受反向电压的影响。
当开关关闭时,如果其两端出现反向电压,反并二极管会迅速导通,将反向电压短路,从而保护开关不被损坏。
电力电子技术课程设计班级:电气 1102学号:姓名:扬州大学水利与能源动力工程学院电气工程及其自动化二零一五年一月目录第一章:任务书 (3)一、课程设计的内容 (3)二、课程设计的目的和要求 (3)三、仿真软件的使用 (3)四、时间安排 (4)五、设计总结报告主要内容 (5)第二章:课程设计报告 (6)一设计任务及要求 (6)二主电路方案确定 (7)三推挽型DC/DC变换器额定参数 (9)四建立仿真模型并进行仿真实验 (10)五心得体会 (13)六参考文献 (14)第一章:任务书一、课程设计的内容推挽型DC/DC变换器的设计及研究(PSPICE)二、课程设计的目的和要求1、进一步熟悉和掌握电力电子原器件的器件;2、进一步熟悉和掌握电力电子电路的拓扑结构和工作原理;3、掌握电力电子电路设计的基本方法和技术,掌握有关电路参数设计的方法;4、培养对电力电子电路的性能分析的能力;5、培养撰写研究设计报告的能力。
三、仿真软件的使用在电力电子系统中,需要应用大功率开关器件,因此对工程人员来说对所设计的电路最好能通过计算机分析和仿真,不断修改和完善电路。
PSPICE是当今世界上著名的电路仿真标准工具之一,是较早出现的EDA 软件之一,1985年就由MICROSIM公司推出。
现在使用较多的是PSPICE 6.2,工作于Windows环境,整个软件由原理图编辑、电路仿真、激励编辑、元器件库编辑、波形图等几个部分组成,使用时是一个整体,但各个部分各有各的窗口。
新推出的版本为PSPICE 9.2,是功能强大的模拟电路和数字电路混合仿真EDA 软件。
它可以进行各种各样的电路仿真、激励建立、温度与噪声分析、模拟控制、波形输出、数据输出、并在同一个窗口内同时显示模拟与数字的仿真结果。
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变压器推挽式功率变换电路是一种常见的电力电子变换器,它通过推挽式的变压器结构实现功率的转换。
以下是这种电路的基本工作原理和特点:
工作原理:
推挽式功率变换电路中,有两个功率开关器件(通常为晶体管或绝缘栅双极晶体管)交替导通,以实现正负脉冲的输出。
变压器则被配置为两个次级线圈,一个正向连接,另一个反向连接。
当一个功率开关器件导通时,相应的次级线圈产生正向电压;而当另一个功率开关器件导通时,相应的次级线圈产生反向电压。
这样,在变压器的输出端就可以得到一个完整的交流电压波形。
电路特点:
1. 推挽式变换器不需要进行磁复位,因为它的两个次级线圈是相互抵消的。
因此,这种变换器的结构相对简单,不需要额外的磁复位电路。
2. 由于变压器是双向工作的,所以它的磁芯利用率相对较高。
这也意味着在同样的功率条件下,推挽式变换器的体积较小。
3. 推挽式变换器的开关频率是单端正激或反激式变换器的两倍,所以其铁芯的磁化特性是双向的。
这使得变压器的设计相对于单端正
激或反激式变换器更为复杂。
4. 推挽式变换器的两个开关管是交替工作的,所以它们的电流应力是平均的。
这使得推挽式变换器在开关管的选择上具有更大的灵活性。
以上就是变压器推挽式功率变换电路的基本工作原理和特点。
在实际应用中,由于其结构简单、效率高、可靠性好等优点,这种电路广泛应用于各种电源供应器和电机控制系统中。
推挽变换器工作原理一、引言推挽变换器是电力电子学中常用的一种电路,它可以将直流电压转换为交流电压。
在工业、农业和家庭用电中都有广泛的应用。
本文将详细介绍推挽变换器的工作原理。
二、推挽变换器的基本结构推挽变换器由两个互补型开关管(MOSFET或IGBT)组成,它们分别被称为上管和下管。
上管和下管被连接到一个中心点,这个中心点就是输出端口。
输入端口连接至一个直流源,如电池或整流桥。
三、推挽变换器的工作原理当上管导通时,它会将输入电压传递到输出端口。
此时下管处于截止状态。
当下管导通时,它会将输出端口上的负载与地相连,并且使输出端口的电势降为零。
这样就完成了一个完整的周期。
四、推挽变换器的控制方式在实际应用中,我们需要对上下两个开关管进行控制以实现所需输出波形。
常见的控制方式有三种:PWM(脉冲宽度调制)、SPWM(正弦波脉冲调制)和SVPWM(空间矢量脉冲调制)。
1. PWM控制方式PWM控制方式是最简单的一种控制方式,它通过改变开关管的导通时间来调节输出电压。
当需要输出较低电压时,导通时间会变短;当需要输出较高电压时,导通时间会变长。
2. SPWM控制方式SPWM控制方式是通过改变开关管的导通时间和间隔时间来实现对输出波形的调节。
这种控制方式可以产生与正弦波相似的输出波形,并且具有更好的谐波抑制能力。
3. SVPWM控制方式SVPWM控制方式是一种比SPWM更高级的控制方式。
它将输出波形分解为三个正弦波,并通过改变三个正弦波的振幅和相位来实现对输出波形的调节。
这种控制方式可以产生更接近理想正弦波形的输出信号,并且具有更好的动态响应能力。
五、推挽变换器的应用推挽变换器广泛应用于工业、农业和家庭用电中。
在工业领域中,推挽变换器常用于驱动各种类型的电机;在农业领域中,推挽变换器常用于控制灌溉系统和养殖场的通风设备;在家庭用电中,推挽变换器常用于太阳能发电系统和UPS(不间断电源)。
六、总结推挽变换器是一种常见的电力电子学电路,它可以将直流电压转换为交流电压。
推挽式开关电源的工作原理推挽式开关电源是一种常用于电子设备中的电源,其工作原理是将输入的交流电转换为稳定的直流电,并输出给电子设备供电。
下面将详细介绍推挽式开关电源的工作原理。
一、什么是推挽式开关电源推挽式开关电源是一种电源变换器,通过将输入的电源转换为直流电,稳定输出给电子设备供电。
推挽是指在推挽开关电源的输出端口,通过交替打开和关闭两个开关,来产生一个稳定的直流电。
二、推挽式开关电源的工作原理推挽式开关电源采用开关电路来将输入的交流电转换为直流电,并通过稳压器稳定输出给电子设备。
1. 输入端推挽式开关电源的输入端接收交流电源,例如电源插头接到墙上的电源插座。
在输入端,推挽式开关电源需要进行滤波和整流,以去除电源中的杂质和将交流电转换为直流电。
2. 稳压器稳压器是推挽式开关电源中的重要组成部分。
它的作用是稳定输出的直流电压,以确保电子设备得到稳定的能量供应。
稳压器将接收到的直流电转换为稳定的输出电压,并控制输出电流和电压的稳定性。
3. 输出端输出端是推挽式开关电源的最终输出端口,也是直流电输出的主要接口。
在输出端,推挽式开关电源采用交替打开和关闭两个开关的方式产生稳定的直流电。
4. 输变电器输变电器是电源变换器中的另一个重要组成部分。
它用于调整输入电压到合适的电压范围,以确保电源变换器能够正常工作。
三、推挽式开关电源的优点推挽式开关电源具有以下优点:•高效:推挽式开关电源可以高效地将交流电转换为直流电,从而在能源消耗上节省电能。
•稳定:稳压器与交替开关的运用,可以有效地保持直流电输出的稳定性。
•体积小:推挽式开关电源可以通过精心设计来实现紧凑的尺寸,使其可以适用于各种电子设备的使用。
四、小结推挽式开关电源是一种可以将交流电转换为直流电的电源变换器,可以与各种电子设备兼容。
推挽式开关电源的优势包括高效、稳定、体积小等等。
正是由于这些优势,使得推挽式开关电源成为电子设备中不可或缺的一部分。
推挽式变换器的电路图及波形图
推挽式变换器的电路图及波形图
核心提示:推挽式变换器的电路图及波形图该电路可以看成由两个完全对称的单端正激式变化器并联交错而成,也称为并联变换器。
一次侧两个绕组数相等,即N11=N12=N1(其中N11、N12分别为
W11、W12的匝数)当...
推挽式变换器的电路图及波形图
该电路可以看成由两个完全对称的单端正激式变化器并联交错而成,也称为并联变换器。
一次侧两个绕组数相等,即N11=N12=N1(其中N11、N12分别为W11、W12的匝数)
当0≤t≤t1,Q1导通、Q2截止,有:
U3=N2/N1 x U(其中,N2为W2的匝数)当t1≤t≤t2时,Q1、Q2均截止。
当t2≤t≤t3时,Q1截止、Q2导通,有:。
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。