Push-in spændingsomformer

En af de mest populære topologier for at skifte spændingsomformere er en push-pull-konverter eller push-pull (bogstaveligt talt, push-pull).

I modsætning til en enkelt-cyklus flyback-konverter, lagres energien i pool-pool-kernen ikke, da det i dette tilfælde er transformatorens kerne og ikke gasspjældskerne, tjener den her som en leder for en vekslende magnetisk flux genereret på skift af to halvdele af primærviklingen.

På trods af at der netop er tale om en pulstransformator med et fast transformationsforhold, kan stabiliseringsspændingen af ​​den optrukne udgang stadig ændres ved at ændre bredden af ​​driftsimpulserne (vha. pulsbreddemodulation).

På grund af deres høje effektivitet (effektivitet op til 95%) og tilstedeværelsen af ​​galvanisk isolering af de primære og sekundære kredsløb, er push-pull switching-omformere meget udbredt i stabilisatorer og invertere med en effekt på 200 til 500 W (strømforsyninger, biler) invertere, UPS osv.)

Nedenstående figur viser et generelt skema over en typisk push-pull-konverter.Primær- og sekundærviklingerne har midterudtag, således at i hver af de to driftshalv-cykler, hvor kun en af ​​transistorerne er aktiv, vil dens egen halvdel af primærviklingen og den tilsvarende halvdel af sekundærviklingen være tændt, hvor spændingen vil kun falde til en af ​​de to dioder.

Brugen af ​​en fuldbølge-ensretter med Schottky-dioder ved udgangen af ​​en push-down-konverter gør det muligt at reducere aktive tab og øge effektiviteten, da det økonomisk er mere hensigtsmæssigt at vikle to halvdele af sekundærviklingen end at absorbere tabene (finansiel og aktiv) med en diodebro på fire dioder.

Kontakterne i den primære sløjfe af en push-pull-konverter (MOSFET eller IGBT) skal være klassificeret til dobbelt forsyningsspænding for at modstå virkningen af ​​ikke kun kilde-EMF, men også den yderligere EMF-handling induceret under drift af hinanden.

Enhedens egenskaber og funktionsmåde for push-pull-kredsløbet sammenlignes positivt med en halvbro, frem og tilbage. I modsætning til en halvbro er der ingen grund til at afkoble kontaktens styrekredsløb fra indgangsspændingen. Konvertermekanismen fungerer som to pull-forward-konvertere i én enhed.

I modsætning til den forreste har buck-pull-down-konverteren heller ikke brug for en begrænsningsspole, fordi en af ​​udgangsdioderne fortsætter med at lede strøm selv med transistorerne lukkede. Endelig, i modsætning til den omvendte konverter, bruges trykknappen og magnetkredsløbet mere sparsomt, og den effektive pulsvarighed er længere.

Push-pull strømstyringskredsløb bliver mere og mere populære i indlejrede strømforsyninger til elektroniske enheder. Med denne tilgang er problemet med øget stress på tasterne fuldstændig elimineret. En shuntmodstand er inkluderet i det fælles kildekredsløb for switchene, hvorfra feedbackspændingen fjernes for strømbeskyttelse. Hver switch-operationscyklus er begrænset i varighed fra det øjeblik, strømmen når den specificerede værdi. Under belastning er udgangsspændingen normalt begrænset af PWM.

Ved udformningen af ​​en push-pull-konverter lægges der særlig vægt på udvælgelsen af ​​kontakter, så den åbne kanalmodstand og portkapacitans er så lav som muligt. For at styre portene til felteffekttransistorer i en push-pull-konverter bruges oftest gatedriver-mikrokredsløb, som nemt kan klare deres opgave selv ved frekvenser på hundredvis af kilohertz, karakteristisk for pulserende strømforsyninger af enhver topologi.