推挽式电路是什么？推挽式开关电源的优缺点解析

推挽式电路

推挽式电路是一种常见的电子电路，其设计理念是采用传统的三极管、场效应管和功率 MOS 管多样化组合的方式，来实现高可靠性、高稳定性的控制。在日常生活和工业生产中，推挽式电路被广泛应用于功率放大、开关等领域。下面我们来分步骤阐述推挽式电路的工作原理，以及常见的组成方式。

一、推挽式电路的工作原理

推挽式电路的工作原理是通过两个开关电路的交替工作来实现控制。其中一个开关电路负责将信号从低电平变为高电平进行放大，这个开关电路叫做“驱动电路”；另一个开关电路则负责将信号从高电平变为低电平进行放大，这个开关电路叫做“负载电路”。两个开关电路工作相互协调，实现推挽放大的效果。

二、推挽式电路的组成方式

推挽式电路的组成方式多样，下面我们介绍三种比较常见的组成方式。

1.三极管推挽式电路

三极管推挽式电路是一种基本的推挽式电路，主要用于工频音响产品的放大，其组成方式是采用NPN三极管和PNP三极管分别组成驱动电路和负载电路，实现信号放大。

2.场效应管推挽式电路

场效应管推挽式电路也是一种常用的推挽式电路，主要用于高频率的放大控制电路中。该电路的组成方式是采用两个N沟道场效应管或两个P沟道场效应管组成驱动电路和负载电路，实现信号放大。

3.功率 MOS 管推挽式电路

功率 MOS 管推挽式电路是一种高性能的推挽式电路，主要用于高速开关控制电路中。该电路的组成方式是采用两个N沟道功率 MOS

管或两个P沟道功率 MOS 管组成驱动电路和负载电路，实现信号放大。

通过以上三种方式的组合，我们可以组成各种不同类型的推挽式电路，满足不同的控制需求。

总之，推挽式电路是一种广泛应用的电路，其工作原理简单，组成方式多样，可以根据不同的应用场景进行组合配置，实现不同的控制需求。

单电源推挽放大电路

1. 工作原理：

单电源推挽放大电路的工作原理基于互补对称的放大器结构。当输入信号为正电压时，NPN晶体管导通，PNP晶体管截止；当输入信号为负电压时，PNP晶体管导通，NPN晶体管截止。这样可以实现对输入信号的放大和反向放大，从而得到较大的输出信号。

2. 优点：

单电源推挽放大电路具有以下几个优点：

可以使用单个电源供电，简化电路设计和连接。

输出信号具有较高的功率和较低的失真。

可以实现较大的电压增益，适用于需要放大弱信号的应用。

可以提供较大的输出电流，适用于需要驱动负载电阻较小的情况。

3. 缺点：

单电源推挽放大电路也存在一些缺点：

需要使用较高的电压供电，以确保晶体管的正常工作。

输出信号的截止和饱和区存在一定的失真，可能影响信号的准确性。

对输入信号的幅度和频率有一定的限制，超过限制可能导致失真或不稳定。

4. 应用：

单电源推挽放大电路广泛应用于音频放大器、功率放大器、电机驱动器等领域。在音频放大器中，它可以将低电平的音频信号放大到足够的功率，以驱动扬声器；在功率放大器中，它可以将低电平的控制信号放大到足够的功率，以控制电机或其他负载；在电机驱动器中，它可以将控制信号放大到足够的电压和电流，以驱动电机正常运行。

总结：

单电源推挽放大电路是一种常用的放大电路配置，具有使用方便、输出功率高、失真低等优点。它在音频放大器、功率放大器和电机驱动器等领域有着广泛的应用。然而，需要注意的是，电路的设计和连接需要遵循一定的规范，以确保电路的正常工作和信号的准确性。

漏极开路输出和推挽输出

一、漏极开路（OD）输出：

漏极开路（OD）输出，跟集电极开路输出是十分类似的。将上面的三极管换成场效应管即可。这样集电极就变成了漏极，OC就变成了OD，原理分析是一样的。对于漏极开路（OD）来说，输出端相当于三极管的集电极。 要得到高电平状态需要上拉电阻才行。 适合于做电流型的驱动，其吸收电流的能力相对强（一般20ma以内）。

要实现线与需要用OC（open collector）门电路。是两个参数相同的三极管或MOSFET，以推挽方式存在于电路中，各负责正负半周的波形放大任务。电路工作时，两只对称的功率开关管每次只有一个导通，所以导通损耗小，效率高。输出既可以向负载灌电流，也可以从负载抽取电流。

在电路设计时我们常常遇到开漏（open drain）和开集（open collector）的概念。

所谓开漏电路概念中提到的漏就是指MOSFET的漏极。同理，开集电路中的集就是指三极管的集电极。开漏电路就是指以MOSFET的漏极为输出的电路。一般的用法是会在漏极外部的电路添加上拉电阻。完整的开漏电路应该由开漏器件和开漏上拉电阻组成。如图1所示：

组成开漏形式的电路有以下几个特点：

1. 利用外部电路的驱动能力，减少IC内部的驱动（或驱动比芯片电源电压高的负载）。当IC内部MOSFET导通时，驱动电流是从外部的VCC流经R pull-up ，MOSFET到GND。IC内部仅需很下的栅极驱动电流。如图1。

2. 可以将多个开漏输出的Pin，连接到一条线上。形成 与逻辑 关系。如图1，当PIN_A、PIN_B、PIN_C任意一个变低后，开漏线上的逻辑就为0了。这也是I2C，SMBus等总线判断总线占用状态的原理。如果作为输出必须接上拉电阻。接容性负载时，下降延是芯片内的晶体管，是有源驱动，速度较快；上升延是无源的外接电阻，速度慢。如果要求速度高电阻选择要小，功耗会大。所以负载电阻的选择要兼顾功耗和速度。

正激、反激、双管反激、推挽开关电路⼩结

开关电源电路学习⼩结

1.正激（Forward）电路

正激电路的原理图如图1所⽰：

图1、单管正激电路

1.1电路原理图说明

单管正极电路由输⼊Uin、滤波电容C1、C2、C3，变压器Trans、开关管VT1、⼆极管VD1、电感L1组成。

其中变压器中的N1、N2、N3三个线圈是绕在同⼀个铁芯上的，N1、N2的绕线⽅向⼀致，N3的绕线⽅向与前两者相反。

1.2电路⼯作原理说明

开关管VT1以⼀定的频率通断，从⽽实现电压输出。当VT1吸合时，输⼊电压Uin被加在变压器线圈N1的两边，同时通过变压器的传输作⽤，变压器线圈N2两边产⽣上正下负的电压，VD1正向导通。Uin的能量通过变压器Tran传输到负载。

由于N3的绕线⽅向与N1的相反，VT1导通时，N3的电压极性为上负下正。

当VT1关断时，N1中的电流突然变为0，但铁芯中的磁场不可能突变，N1产⽣反电动势，⽅向上负下正；N3则产⽣上正下负的反向电动势，多出的能量将被回馈到Uin。

通过上述内容可以看到W3的作⽤，就是为了能使磁场连续⽽留出的电流通路，采⽤

这种接线⽅式后，VT1断开器件，磁场的磁能被转换为电能送回电源。

如果没有N3，那么VT1关断瞬间要事磁场保持连续，唯有两个电流通路：⼀是击穿开关；⼆是N2电流倒流使⼆极管反向击穿。击穿开关或⼆极管，都需要很⾼电压，使击穿后电流以较⾼的变化率下降到零；⽽很⾼的电流变化率（磁通变化率）⾃然会产⽣很⾼的感⽣电动势来形成击穿电压。

由此可见，如果没有N3，则电感反向时的磁能将⽆法回收到电源；并且还会击穿开关和⼆极管。

1.3⼩结

1)正激电路使⽤变压器作为通道进⾏能量传输；

2)正激电路中，开关管导通时，能量传输到变压器副边，同时存储在电感中；开关管

关断时，将由副边回路中的电感续流带载；

3)正激电路的副边向负载提供功率输出，并且输出电压的幅度基本是稳定的。正激输

出电压的瞬态特性相对较好；

4)为了吸收线圈在开关管关断时时的反电动势，需要在变压器中增加⼀个反电动势吸收绕组，因此正激电路的变压器要⽐反激电路的体积⼤；