Funktionsprinzip des Push-Pull-Wandlers
Ein Push-Pull-DC/DC-Wandler, oder einfach Push-Pull-Wandler, ist ein leistungselektronisches Gerät, das zwei Leistungsschalttransistoren verwendet, um abwechselnd ein- und auszuschalten, um eine DC/DC-Wandlung zu erreichen. Er kann als eine Kombination aus zwei Einzeltransistor-DC/DC-Vorwärtswandlern betrachtet werden, und seine Ausgangsgleichrichtungs- und Filterschaltungen sind grundsätzlich die gleichen wie die eines Vorwärts-DC/DC-Wandlers.
VOOHU Electronics Technology verfügt über neun Jahre Erfahrung im Bereich der Kommunikationselektronik und hat eine Push-Pull-Wandlerlösung auf den Markt gebracht, die über einen kompakten Push-Pull-Transformator verfügt, der Leistungsisolationslösungen mit Abmessungen im Millimeterbereich neu konfiguriert. Es ist in verschiedenen Gehäusetypen erhältlich, z. B. WHST06E, WHST060, WHST06D und WHST06L.
Topologie des Push-Pull-DC/DC-Wandlers
TDie Topologie eines Push-Pull-DC/DC-Wandlers ist in Abbildung 1 dargestellt. Die Kernkomponenten und ihre Parameter sind wie folgt definiert:
Hochfrequenz-Push-Pull-Transformator (T):
Enthält Primärwicklungen (NP1、NP2) und Sekundärwicklungen (NS1、NS2). Sowohl die Primär- als auch die Sekundärwicklung verfügen über Mittelanzapfungen.NP1 und NP2 haben die gleiche Anzahl von Windungen undNS1und NS2haben die gleiche Anzahl an Windungen. Die Polaritäten der Primär- und Sekundärwicklungen sind konsistent und die Positionen der entsprechenden Anschlüsse sind in der Abbildung markiert.
Leistungsschalttransistoren (VT1、VT2):
Im Allgemeinen werden Transistoren oder MOSFETs verwendet, um den Ein-/Aus-Zustand der Schaltung zu steuern.
Ausgangsgleichrichterdioden (VD1、VD2):
Richten Sie die sekundär induzierte Spannung gleich und vereinheitlichen Sie die Stromrichtung.
Komponenten des Ausgabefilters:
Filterinduktivität (L), Filterkondensator (C), dient zur Stabilisierung der Ausgangsspannung und des Ausgangsstroms und zur Verhinderung plötzlicher Änderungen.
Laden und ausgeben:
Externer Lastwiderstand (R), DC-Ausgangsspannung (UO);
Kontrollkern:
Pulsweitenmodulator (PWM), erzeugt zwei Steuersignale (UA,UB) mit einer Phasendifferenz von 180° zum Antrieb... VT1und VT2 arbeiten abwechselnd und das PWM-Tastverhältnis beträgt theoretisch weniger als 50 %, wodurch eine Totzone entsteht.
Funktionsprinzip des Push-Pull-DC/DC-Wandlers
Die Steuersignale UAund UBDie vom Pulsweitenmodulator (PWM) ausgegebenen Signale sind abwechselnd komplementär: wennUAist hoch,UBniedrig ist und umgekehrt. Leistungsschalter VT1、VT2 abwechselndes Ein- und Ausschalten unter Steuerung des PWM-Signals (entspricht einem mechanischen Hochgeschwindigkeitsschalter); Zur einfacheren Analyse die Ein-/Aus-Zustände der Schalter S1、S2entsprechen den Ein- und Ausschaltzuständen von VT1、VT2, bzw.
VT1Am (VT2 Aus) Zustand
Wenn UA ist hoch, VT1ist eingeschaltet und VT2ist aus. Der aktuelle Pfad ist in Abbildung 2 dargestellt:
Die Eingangsspannung (UI) wird über die Primärwicklung N angelegtP1, und der Primärstrom (IP1) steigt linear an. Die Polarität der induzierten elektromotorischen Kraft (EMF) in NP1 ist „-“ oben und „+“ unten.
Nach dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion ist die Polarität der induzierten Spannungen in der Primärwicklung NP2und die Sekundärwicklungen NS1und NS2ist „-“ oben und „+“ unten. Zu diesem Zeitpunkt VD1 ist aus und VD2 ist eingeschaltet.
Die induzierte Spannung (US2) in der Sekundärwicklung NS2wirkt auf das linke Ende der Filterinduktivität L und bildet einen linear ansteigenden Sekundärstrom (I).S2, d. h. der Vorwärtsstrom von VD2). Die im Induktor L gespeicherte Energie nimmt zu und seine induzierte EMF-Polarität ist „+“ auf der linken Seite und „-“ auf der linken Seite. rechts.
IS2lädt den Filterkondensator C (Ladestrom I1) und liefert den Ausgangsstrom (IO) an die Last RL, befriedigend ichS2= ... ich1+ IchO.
VT2Auf (VT1Aus) Zustand
Wenn UB ist hoch, VT2ist eingeschaltet und VT1 ist aus. Der aktuelle Pfad ist in Abbildung 3 dargestellt:
Die Eingangsspannung (UI) wird über die Primärwicklung N angelegtP2, und der Primärstrom (IP2) steigt linear an. Die Polarität der induzierten elektromotorischen Kraft (EMF) von NP2ist „+“ oben und „-“ ganz unten.
Nach dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion ist die Polarität der induzierten Spannungen der Primärwicklung NP1und die Sekundärwicklungen NS1und NS2 ist „+“ oben und „-“ ganz unten. Zu diesem Zeitpunkt VD1ist eingeschaltet und VD2ist aus.
Die induzierte Spannung (US1) der Sekundärwicklung NS1wirkt auf das linke Ende der Filterinduktivität L und bildet einen linear ansteigenden Sekundärstrom (I).S1, d. h. der Vorwärtsstrom von VD1). Die im Induktor L gespeicherte Energie nimmt zu und seine induzierte EMF-Polarität ist „+“ auf der linken Seite und „-“ auf der linken Seite. rechts.
IS1lädt den Siebkondensator C auf (Ladestrom I).2) einerseits und liefert den Ausgangsstrom (IO) zur Last RLandererseits befriedigend ichS1= ... ich2 + IchO.
Design der toten Zeit
Wenn das Tastverhältnis (D) des PWM-Steuersignals < 50 % ist, gibt es eine Zeitspanne, in der beide UAund UBsind gering. Um durch VT verursachte Kurzschlussschäden zu vermeiden1und VT2 Beim gleichzeitigen Leiten muss eine Totzeit (DT) reserviert werden, die normalerweise auf 1 bis 3 μs eingestellt ist. und je kleiner das Tastverhältnis D ist, desto länger ist die Zeitspanne, in der beide UA und UBsind gering.
Tipp:
Um das Risiko auszuschließen, dass beide Leistungsschalter gleichzeitig leiten, muss das Tastverhältnis (D) der beiden vom Pulsweitenmodulator (PWM) ausgegebenen Steuersignale unbedingt weniger als 50 % betragen.
VOOHU Electronics wurde 2018 gegründet und die Expansion ins Ausland ist für 2025 geplant. Dank seiner „überragenden Qualität, angemessenen Preise, aufmerksamen Service und zuverlässigen Lieferung“ ist VOOHU Electronics zu einem zuverlässigen Partner für über 1000 Unternehmen geworden.
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VOOHU Electronics Technology verfügt über neun Jahre Erfahrung im Bereich der Kommunikationselektronik und hat eine Push-Pull-Wandlerlösung auf den Markt gebracht, die über einen kompakten Push-Pull-Transformator verfügt, der Leistungsisolationslösungen mit Abmessungen im Millimeterbereich neu konfiguriert. Es ist in verschiedenen Gehäusetypen erhältlich, z. B. WHST06E, WHST060, WHST06D und WHST06L.
Topologie des Push-Pull-DC/DC-Wandlers
TDie Topologie eines Push-Pull-DC/DC-Wandlers ist in Abbildung 1 dargestellt. Die Kernkomponenten und ihre Parameter sind wie folgt definiert:
Hochfrequenz-Push-Pull-Transformator (T):
Enthält Primärwicklungen (NP1、NP2) und Sekundärwicklungen (NS1、NS2). Sowohl die Primär- als auch die Sekundärwicklung verfügen über Mittelanzapfungen.NP1 und NP2 haben die gleiche Anzahl von Windungen undNS1und NS2haben die gleiche Anzahl an Windungen. Die Polaritäten der Primär- und Sekundärwicklungen sind konsistent und die Positionen der entsprechenden Anschlüsse sind in der Abbildung markiert.
Leistungsschalttransistoren (VT1、VT2):
Im Allgemeinen werden Transistoren oder MOSFETs verwendet, um den Ein-/Aus-Zustand der Schaltung zu steuern.
Ausgangsgleichrichterdioden (VD1、VD2):
Richten Sie die sekundär induzierte Spannung gleich und vereinheitlichen Sie die Stromrichtung.
Komponenten des Ausgabefilters:
Filterinduktivität (L), Filterkondensator (C), dient zur Stabilisierung der Ausgangsspannung und des Ausgangsstroms und zur Verhinderung plötzlicher Änderungen.
Laden und ausgeben:
Externer Lastwiderstand (R), DC-Ausgangsspannung (UO);
Kontrollkern:
Pulsweitenmodulator (PWM), erzeugt zwei Steuersignale (UA,UB) mit einer Phasendifferenz von 180° zum Antrieb... VT1und VT2 arbeiten abwechselnd und das PWM-Tastverhältnis beträgt theoretisch weniger als 50 %, wodurch eine Totzone entsteht.
Funktionsprinzip des Push-Pull-DC/DC-Wandlers
Die Steuersignale UAund UBDie vom Pulsweitenmodulator (PWM) ausgegebenen Signale sind abwechselnd komplementär: wennUAist hoch,UBniedrig ist und umgekehrt. Leistungsschalter VT1、VT2 abwechselndes Ein- und Ausschalten unter Steuerung des PWM-Signals (entspricht einem mechanischen Hochgeschwindigkeitsschalter); Zur einfacheren Analyse die Ein-/Aus-Zustände der Schalter S1、S2entsprechen den Ein- und Ausschaltzuständen von VT1、VT2, bzw.
VT1Am (VT2 Aus) Zustand
Wenn UA ist hoch, VT1ist eingeschaltet und VT2ist aus. Der aktuelle Pfad ist in Abbildung 2 dargestellt:
Die Eingangsspannung (UI) wird über die Primärwicklung N angelegtP1, und der Primärstrom (IP1) steigt linear an. Die Polarität der induzierten elektromotorischen Kraft (EMF) in NP1 ist „-“ oben und „+“ unten.
Nach dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion ist die Polarität der induzierten Spannungen in der Primärwicklung NP2und die Sekundärwicklungen NS1und NS2ist „-“ oben und „+“ unten. Zu diesem Zeitpunkt VD1 ist aus und VD2 ist eingeschaltet.
Die induzierte Spannung (US2) in der Sekundärwicklung NS2wirkt auf das linke Ende der Filterinduktivität L und bildet einen linear ansteigenden Sekundärstrom (I).S2, d. h. der Vorwärtsstrom von VD2). Die im Induktor L gespeicherte Energie nimmt zu und seine induzierte EMF-Polarität ist „+“ auf der linken Seite und „-“ auf der linken Seite. rechts.
IS2lädt den Filterkondensator C (Ladestrom I1) und liefert den Ausgangsstrom (IO) an die Last RL, befriedigend ichS2= ... ich1+ IchO.
VT2Auf (VT1Aus) Zustand
Wenn UB ist hoch, VT2ist eingeschaltet und VT1 ist aus. Der aktuelle Pfad ist in Abbildung 3 dargestellt:
Die Eingangsspannung (UI) wird über die Primärwicklung N angelegtP2, und der Primärstrom (IP2) steigt linear an. Die Polarität der induzierten elektromotorischen Kraft (EMF) von NP2ist „+“ oben und „-“ ganz unten.
Nach dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion ist die Polarität der induzierten Spannungen der Primärwicklung NP1und die Sekundärwicklungen NS1und NS2 ist „+“ oben und „-“ ganz unten. Zu diesem Zeitpunkt VD1ist eingeschaltet und VD2ist aus.
Die induzierte Spannung (US1) der Sekundärwicklung NS1wirkt auf das linke Ende der Filterinduktivität L und bildet einen linear ansteigenden Sekundärstrom (I).S1, d. h. der Vorwärtsstrom von VD1). Die im Induktor L gespeicherte Energie nimmt zu und seine induzierte EMF-Polarität ist „+“ auf der linken Seite und „-“ auf der linken Seite. rechts.
IS1lädt den Siebkondensator C auf (Ladestrom I).2) einerseits und liefert den Ausgangsstrom (IO) zur Last RLandererseits befriedigend ichS1= ... ich2 + IchO.
Design der toten Zeit
Wenn das Tastverhältnis (D) des PWM-Steuersignals < 50 % ist, gibt es eine Zeitspanne, in der beide UAund UBsind gering. Um durch VT verursachte Kurzschlussschäden zu vermeiden1und VT2 Beim gleichzeitigen Leiten muss eine Totzeit (DT) reserviert werden, die normalerweise auf 1 bis 3 μs eingestellt ist. und je kleiner das Tastverhältnis D ist, desto länger ist die Zeitspanne, in der beide UA und UBsind gering.
Tipp:
Um das Risiko auszuschließen, dass beide Leistungsschalter gleichzeitig leiten, muss das Tastverhältnis (D) der beiden vom Pulsweitenmodulator (PWM) ausgegebenen Steuersignale unbedingt weniger als 50 % betragen.
VOOHU Electronics wurde 2018 gegründet und die Expansion ins Ausland ist für 2025 geplant. Dank seiner „überragenden Qualität, angemessenen Preise, aufmerksamen Service und zuverlässigen Lieferung“ ist VOOHU Electronics zu einem zuverlässigen Partner für über 1000 Unternehmen geworden.
Wenn Sie auch nach einem „sorglos-kostenlosen, kostengünstigen und bequemen“ Lieferanten für elektronische Kommunikationskomponenten suchen, sollten Sie VOOHU in Betracht ziehen. Denn die Auswahl aus über 100 börsennotierten Unternehmen ist eine sichere Wahl.
Wählen Sie VOOHU – wirklich zuverlässig. Das ist nicht nur ein Slogan; Es ist die Antwort, die mit dem Vertrauen von über 1000 Kunden über einen Zeitraum von 8 Jahren geschrieben wurde.
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