(完整版)推挽式变换器
自激型推挽式直流变换器的“连通”现象
１２ “ 通 ” 象 的产 生 ． 连 现
自激 推 挽 式 变换 器 是 由 自激 的方 式 产生 方 波 ，
压 器 的初 级 线 圈 ｗ 使 变 压 器铁 芯 磁化 ，在 其 他 将 线 圈 中产 生感 应 电动 势 。 由于 Ｗ Ｖ 的基极 线 圈 ， 是 故 此感 应 电动势将 使 晶体 管 Ｖ 的基 极处 于负 电位 ， 从 而使 Ｖ 一 直处 于 截止 状 态 ，而 ｗ 。 应 电动 势 的感
维普资讯
一
２ ６一
《 国外 电 子元器 ＠）０２年 第 ５期 ２０ ２０ ０２年 ５月
●应 用 与 设 计
自激型 推 挽 式直 流 变换 器 的“ 通＂ 象 连 现
空 军工 程 大 学电讯 工 程 学 院 段 小虎 曹国雄
ＴｈｅＰｈ ｎ ｍ ｅ ｏ ｏ ｎ ｃ ｉｉｙ Ｐａｒ ｉ ｈｅ Ｓ ｌ — ｓ ｉｌｔ ｒ ｓ — ｕｌ ｅ ｏ ｎ ｎ ｆＣｏ ｎｅ ｔｖｔ ｉ ｎ ｔ ｅｆ —ｏ ｃｌａ ｏ ｙ Ｐｕ ｈ —ｐ ｌ ＤＣ ａ ｓｏ ｍ ｅ Ｔｒ ｎ ｆ ｒ ｒ
罗 耶 （ Ｈ、 ｏｅ） １５ 年 首 先发 明 和设 计 的 ， Ｇ、 Ｒ ｙｒ 在 ９ ５ 故 又称 “ 耶变 换 器” 罗 。它 是 目前 构成 桥 式 直流 变换 器
Ｖ。 的基 极 电流减 少 ，集 电极 电流 下 降 ，整 个线 圈 中 产 生反 向 电动 势 ， 而使 线 圈 中的 磁通 脱 离饱 和 ， 从 并 促使 晶体 管 Ｖ。 快 截止 ， 入 导通 。而 当 全部输 很 Ｖ进
从 上 面 的 工作 过 程 可 以看 出 ，开关 晶体 管 的 导 通 与 截 止 的转换 速 度 ，是 与 变压 器线 圈的磁 饱 和度 的达 到 与否 ，以及 开关 晶体 管 的开关 特 性有 很 大关
推挽正激变换器关键参数的计算及仿真
参考文献
输 出误差作为 不确定度 ，然后采用证据 理论进 行决策层 故障诊 断。当样本之 间存在 证据 冲突 时 ，采用加权证 据理论融合诊 断，首 先对 测点 ｌ 与测 点２ 的信息融 合 ，将 融合结 果再与测 点３ 的数据融 合得 到三个测 点的最终融合 结果，如 表４ ． ２ 所 示 ，ｍ （ ） 表示 不 确 定度 ，ｍ（ Ｆ １ ） 、 ｍ （ Ｆ ２ ） 、ｍ（ Ｆ ３ ） 分别表示对正 常状态、左ｌ 右６ 双 缸 断油、空气滤清器堵塞这 三个证据体的支持 程度 。 对 表４ ． ２ 中采 用经 典Ｄ — Ｓ 证 据理 论与 加权 Ｄ — Ｓ 理论 这两 种 融 合 方法 的融 合结 果 进 行分 析 。在故障Ｆ ２ 的数据 中，样 本１ 和样本２ 采用经 典Ｄ － Ｓ 证据 理论 融合后 ，ｍ（ Ｆ １ ） 和ｍ（ Ｆ ２ ） 的基本 概 率 分 配 值 几 乎 相 等 ，ｍ（ Ｆ １ ） ＝ ０ ． ４ ５ ５ ９ ， ｍ（ Ｆ ２ ） ＝ Ｏ ． ４ ５ ３ ８ ，因此 ，无法 依据融合结果进行 最 终决策 ，基 于加 权Ｄ — Ｓ 证据 理论组 合规则融 合ｍ （ Ｆ Ｉ ） 和鬲 得 到融合结果ｍ （ Ｆ Ｉ ） ＝ Ｏ ． ０ ２ ２ ４ ， ｍ （ Ｆ ２ ） ＝ ０ ． ９ ７ ４ ４ ，诊断结 果Ｆ ２ 故障是正确 的，为 进 一步决策奠定基础 。出现这种差异是 由于存 在 冲突证据 ，第二个测 点的传感器可能 出现偏
真 ，最后得 出，理论和仿真一致，推挽 正激变换器适用于低压大电流场合。
【 关键词 】推挽正激电路 ；参数计 算；Ｓ ａ ｂ ｅ ｒ
１ ． 引言
氢 是 宇宙 中含 量 最丰 富的 元素 ，氢 能清 洁 、高效、安全 ，被视 为２ １ 世纪最具发展潜力 的能源 。氢能的开发利用 对世界能源结构 的变 革举 足轻重 ，燃料 电池 （ Ｆ ｕ ｅ ｌ Ｃ ｅ ｌ １ ）则正是 其 突破 口 燃料 电池输 出为低压大 电流 的直流 电，在负载变化时其输 出电压变化范 围宽且动 态 响应速 度较慢 ，这要 求Ｄ Ｃ ／ Ｄ Ｃ 变换器 能适应 低压 大电流 、宽范 围输 入电压工作 ，并具有较 快 的动态响应速 度…。本 文提 出一种适用于燃 料 电池发 电系统 的推挽 正激拓扑 电路 ，并通过 Ｓ ａ ｂ ｅ ｒ 仿真软件对其进行分析 。 ２ ． 推挽正激电路分析 ２ ． １推挽正激 电路基本原理 图ｌ 为推挽正 激 电路 ，整个 电路有开 关管 、 ， Ｉ 、ｖ ’ ，两个原边绕 组 Ｎ Ｎ 两 开关管之 间 串有箝位 电容 Ｃ，在变压 器副边 有副边绕组 Ｎ ，全桥式整流电路 由二极管Ｄ ，Ｄ ，Ｄ ，Ｄ 以及输 出滤波器Ｌ ｃ 组成 。其中Ｄ 、Ｄ 为开关管 Ｖ Ｉ 、 的寄生反并二极管， 、 为ｖ ｌ 、 寄 生 的结 电容。当开关管 Ｖ Ｉ 导通 时，输 入电源和 原边绕组 Ｎ 并联 ，电容 Ｃ和 Ｎ 并联 同时向负
推挽谐振变换器研究
Full-Bridge PWM Converter Using Secondary Active Clamp 1998
27.X Jing.D Boroyevich Comparison between a Novel Zero-Switching-Loss Topology and Two Existing Zero-Current-Transition topologies 2000
12.马小林.马皓推挽变换器在软开关与硬开关工作模式下的比较研究
2003(08)
13.阮新波.严仰光直流开关电源的软开关技术 2000
14.李宏电力电子设备用器件与集成电路应用指南第3卷 2001
15.李宏电力电子设备用器件与集成电路应用指南第2册控制用集成电路 2001
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29.Xunwei Zhou.Bo Yang.Luca Amoroso Novel high-input-voltage,high efficiency and fast transient voltage regulator module - push-puli forward converter 1999
新第十三讲电流型DC-AC变换电
02 电流型半桥DC-AC变换器
CHAPTER
工作原理与电路组成
电流型半桥DC-AC变换器是一种将直流电能转换为交流电能 的电力电子装置。它通过开关管的控制，将直流电压或电流 转换为交流电压或电流。
电路组成：包括输入滤波器、半桥电路、变压器、输出滤波 器和负载等部分。其中，半桥电路是变换器的核心部分，由 两个开关管和两个电容组成。
VS
稳定性分析
通过分析系统的传递函数和稳定性条件， 确定系统的稳定性和动态响应特性。
04 电流型推挽式DC-AC变换器
CHAPTER
工作原理与电路组成
总结词
电流型推挽式DC-AC变换器通过改变输入直流电流的波形，将其转换为交流输出电流。其电路组成包 括输入直流电源、全控开关器件、输出滤波器和负载。
输入输出特性
输入特性
输入电压范围宽，可以适应不同 的直流电源输入；输入电流连续 ，对输入电源的冲击小。
输出特性
输出电压波形好，可以输出正弦 波；输出电压的幅值和相位可以 通过控制开关管的通断进行调节 。
控制策略与稳定性分析
控制策略
常用的控制策略有脉宽调制（PWM）和移相控制等。脉宽调制是通过调节开关管的 通断时间来控制输出电压的幅值和频率；移相控制是通过调节开关管的通断时刻来 控制输出电压的相位。
谢谢
THANKS
稳定性分析
为了确保电流型半桥DC-AC变换器的稳定运行，需要对电路的稳定性进行分析。 常用的稳定性分析方法有频率法和状态空间法等。通过分析，可以确定系统的稳 定性和动态响应特性，为控制策略的选择和优化提供依据。
03 电流型全桥DC-AC变换器
CHAPTER
工作原理与电路组成
工作原理
04隔离型DC-DC变换电路
Four Types
四种变换电路
4
西南交通大学
四种基本型1
+
* *
D1 N1 C S N2 D2 C
+ Uo
单端正激型
-
-
单端反激型
西南交通大学
四种基本型2
推挽型
桥式
西南交通大学
Modeling and Simulation of Power Electronics System
Single-ended Forward DC-DC Converter
隔离型直-直变换器
在基本的buck，boost，buck-boost变换器 中引入隔离变压器 输入电源与负载之间实现电气隔离 匹配输入电压Ui与负载所需的输出电压Uo 可设置多个二次绕组,实现多个直流电压输出
西南交通大学
Modeling and Simulation of Power Electronics System
Half-bridge Converter
半桥式直-直变换器
35
西南交通大学
半桥变换器
推挽式
半桥式
西南交通大学
推挽式变换器连续工作模式的4步
（a）工作状态 1（S1 接通） （b）工作状态 2（全部开关断） （c）工作状态 3（S2 接通） （d）工作状态 4（全部开关断）
西南交通大学
半桥式变换器的建模
+ +
（b）工作状态 2（全部开关断）
西南交通大学
推挽式变换器连续工作模式的3、4步
++
（c）工作状态 3（S2 接通）
+ +
开关电源：单管自激,反激,推挽,半桥,全桥
图 2.4 单端正激式开关电源
单端反激式开关电源 反激式变压器开关电源，是指当变压器的初级线圈正好被直流电压激励 时，变压器的次级线圈没有向负载提供功率输出，而仅在变压器初级线圈的 激励电压被关断后才向负载提供功率输出，这种变压器开关电源称为反激式 开关电源。反激式开关电源是在反极性（Buck—Boost）变换器的基础上演 变而来的，它具有以下优点： 比正激式开关电源少用一个大储能滤波电感及一个续流二极管，因此，体积 比正激式开关电源的要小，且成本也要低。
C18 Q5 C1815 22u50V
+
D17 R21 1N4148 12k
R27 1.5k
HW.79 94V-0
S-100N-R5
2000-11-21
+
C17 1u50V
MW
S-100-24 IN 110VAC 1.9A IN 220VAC 0.8A OUT 24VDC 4.5A
TL494 管脚功能及参数
+
R3 100R 2W 102 1kV FMX 1
C2
+V +V
1k 2W
C1 +
SCK054
TF-096
C3
D3S B-60 -0.5
N C10 4.7u50V T2 D7 R6 T028 15R
3A250V R13 580k 1/2W RT C6 220u 200V 470u 35V x5
开关电源：单管自激，反激，推挽，半桥，全桥
单端正激式开关电源 正激式变压器开关电源，是指当变压器的初级线圈正被直流电压激励 时，变压器的次级线圈正好有功率输出。它是在 BUCK 电路的开关管 Q 与续 流二极管 D 之间加入单端变压隔离器而得到的。它具有以下优点： 1) 正激变换器利用高频变压器的一次侧、二次侧绕组隔离的特点，可以方 便的实现交流电网和直流输出之间的隔离。 2) 正激变换器电路简单，成本很低，能方便的实现多路输出。 3) 正激变换器只有一个开关管，只需一组驱动脉冲；其对控制电路的要求 比双端变换器低。
开关电源设计设计
开关电源设计设计开关电源设计摘要随着开关电源在计算机、通信、航空航天、仪器仪表及家用电器等方面的广泛应用, 人们对其需求量日益增长, 并且对电源的效率、体积、重量及可靠性等方面提出了更高的要求。
开关电源以其效率高、体积小、重量轻等优势在很多方面逐步取代了效率低、又笨重的线性电源。
电力电子技术的发展，特别是大功率器件IGBT和MOSFET的迅速发展，将开关电源的工作频率提高到相当高的水平，使其具有高稳定性和高性价比等特性。
开关电源技术的主要用途之一是为信息产业服务。
信息技术的发展对电源技术又提出了更高的要求，从而促进了开关电源技术的发展。
开关电源的高频变换电路形式很多, 常用的变换电路有推挽、全桥、半桥、单端正激和单端反激等形式。
本论文是基于芯片UC3842的小功率高频开关电源系统设计。
关键词开关电源；半桥全桥；高频变压器- II -目录摘要 (I)第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 研究的目的及意义 (2)1.2.1 课题研究的目的 (2)1.2.2课题研究的意义 (2)第2章开关电源输入电路设计 (3)2.1 电压倍压整流技术 (3)2.1.1 交流输入整流滤波电路原理 (3)2.1.2 倍压整流技术 (3)2.2 输入保护器件保护 (4)2.2.1 浪涌电流的抑制 (4)2.2.2 热敏电阻技术分析 (5)2.3 本章小结 (6)第3章开关电源主电路设计 (7)3.1 单端反激式变换器电路的工作原理 (7)3.2 开关晶体管的设计 (8)3.3 变压器绕组的设计 (10)3.4 输入整流器的选择 (11)3.5 输出滤波电容器的选择 (12)3.6 本章小结 (12)第4章开关电源控制电路设计 (13)4.1 芯片简介 (13)4.1.1 芯片原理 (13)4.1.2 UC3842内部工作原理简介 (13)4.2 工作描述 (14)4.3 UC3842常用的电压反馈电路 (18)4.4 本章小结 (20)结论 (21)致谢 (22)参考文献 (23)- II -第1章绪论1.1课题背景随着大规模和超大规模集成电路的快速发展，特别是微处理器和半导体存储器的开发利用，孕育了电子系统的新一代产品。
第四章隔离型DCDC变换器
• （2）VD1承受最大电压出现在VT导通时
UVD max U N 2 Ui / n
• （3）VD承受最大电压出现在VT截止时
UVD max Ui / n
12
隔离型Buck变换器——单端正激变换器
多路输出的正激变换器原理图
I L U N 2 UO U / n UO ton i ton L L U nU O i D nfL
• （2）当N1=N3时，开关管承受最大电压为2Ui
11
隔离型Buck变换器——单端正激变换器
• 整流二极管、续流二极管的选择
• （1）流过整流二极管和续流二极管中的电流峰值均为 电感电流峰值
S N
e感应电动势
t
d e dt
18
电磁感应定律
如果是多匝线圈
d d e N dt dt
式中：Ψ＝Nφ－磁链（Wb)韦伯
19
电路中的磁元件
1、自感 自感系数 即
Li
i
20
L
电感单位 L=伏.秒/安=欧秒=亨利 简称亨,代号H
电感的感应电势符号和单位
VT1、VT2同时导通：UNP－>UNS，iVD3 ↑，iVD4 关闭
I2P UO U toff O (1 D) L2 fL2
I2P
I 2 Ptoff
IO / T IO D 1 I2P
U O IO fL2
• 开关管的选择
I D max UO IO N2 I1P I2P 2 N1 n fL2
• 整流二级管的选择
I D max I 2 P U O IO n 2 fL2
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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》。