推挽式变换器工作原理,推挽电路-KIA MOS管

推挽式变换器工作原理

推挽变换器是一种高效电力电子转换器，通过两个开关管（如MOSFET或IGBT）交替导通和关断，将直流输入电压转换为高频交流，再经变压器耦合和整流滤波输出稳定直流，核心在于互补工作模式实现高功率传输和低损耗。

基本结构：

1.开关管对：两个参数相同的功率管（如Q1和Q2），由PWM信号控制交替导通。

2.高频变压器：带中心抽头的初级绕组（Np1/Np2）和次级绕组（Ns1/Ns2），磁芯工作在磁滞回线两侧，利用率达单端电路两倍。

3.整流滤波电路：次级绕组输出经桥式或全波整流，再通过LC滤波（电感L和电容C)平滑波形。

工作过程：

模态1：开关管Q1导通，电流经变压器上绕组正向传输能量至负载，Q2承受2倍输入电压。

模态2：Q1关断，变压器漏感能量通过箝位电容释放，避免电压尖峰。

模态3：Q2导通，电流经下绕组反向传输能量，Q1承受2倍输入电压。

模态4：双管关断，输出滤波电感维持负载供电。

半桥推挽式转换器

推挽式变换器,原理

两个NPN 晶体管将启用推挽功能。两个晶体管 Q1 和 Q2 不能同时导通。当 Q1 开启时，Q2 将保持关闭状态，当 Q1 关闭时，Q2 将开启。它会按顺序发生，并将继续循环。

隔离的推挽式转换器

推挽式变换器,原理

上图是 Q1 开启，Q2 关闭的状态。因此，电流将流过变压器的中心抽头，并通过晶体管 Q1 接地，而 Q2 将阻止变压器另一个抽头上的电流流动。当 Q2 打开而 Q1 保持关闭时，情况正好相反。每当电流发生变化时，变压器就会将能量从初级侧传输到次级侧。

推挽式变换器,原理

起初，电路中没有电压或电流。Q1 开启，当电路现在闭合时，一个恒定电压首先冲击到抽头。电流开始增加，然后电压被感应到次级侧。

在下一阶段，经过一段时间延迟后，晶体管 Q1 关闭，Q2 开启。这里有一些重要的工作 -变压器寄生电容电感形成一个 LC 电路，该电路开始以相反的极性切换。电荷开始通过变压器的另一个抽头绕组以相反的方向流回。以这种方式，这两个晶体管以交替模式不断推动电流。

但是，由于牵引是由 LC 电路和变压器的中心抽头完成的，因此称为推挽拓扑。通常以这样一种方式描述，即两个晶体管交替推动电流，命名为常规推挽式，其中晶体管不拉动电流。

推挽式Boost DC/DC变换电路

推挽式Boost DC /DC 变换器的拓扑结构，如图所示，前面一级升压电路可以看作是一个Boost 升压电路，通过调整开关管S1的占空比来调节变压器原边输入电压；后面一级升压电路是一个推挽式变换电路，也可以看作是由两个正激式变换器组合来实现的，该变换器是由一个具有中心抽头的变压器和两只开关管S2、S3构成的。这两个正激式变换器在工作过程中相位相反，在一个完整的周期中交替把能量传递给负载，所以称为推挽式变换。

推挽式变换器,原理