1. Principe de base de la poussée - Transformateur de traction

Le transformateur Push - Pull est un transformateur de fréquence élevé qui est largement utilisé dans les dispositifs électroniques d'alimentation tels que les alimentations et les onduleurs de commutation. Son principe de travail de base consiste à utiliser deux dispositifs de commutation conduisant alternativement (tels que MOSFETS ou BJTS) pour convertir la tension d'entrée en une tension AC à fréquence élevée par l'enroulement primaire du transformateur. L'enroulement secondaire rectifie et filtre ensuite la tension pour produire la tension CC souhaitée.

Structure du circuit de base:

• Enroulement primaire: connecté à deux dispositifs de commutation conduisant alternativement.

• Enroulement secondaire: les sorties élevées - Tension CA de fréquence, qui est corrigée et filtrée pour obtenir une tension CC.

• Tapé central: le robinet central de l'enroulement primaire est généralement connecté à la borne positive de l'alimentation d'entrée.

Principe de travail:

• Lorsqu'un dispositif de commutation est allumé, le courant traverse la moitié de l'enroulement primaire à la terre, générant un flux magnétique dans une direction.

• Lorsqu'un autre dispositif de commutation est allumé, le courant traverse l'autre moitié de l'enroulement primaire à la terre, générant un flux magnétique dans la direction opposée.

• Les deux dispositifs de commutation sont alternativement activés, faisant alterner le flux magnétique dans le noyau du transformateur dans deux directions, induisant ainsi une tension CA dans l'enroulement secondaire.

2. Caractéristiques de conception de Push - Transformers Pull

avantage:

• Haute efficacité: En raison de la conduction alternée de deux dispositifs de commutation, le temps de conduction de chaque dispositif est relativement court, entraînant une faible perte de conduction.

• Densité de puissance élevée: capable de gérer une puissance élevée, adaptée aux applications dans la plage de puissance moyenne.

• Fonction d'isolement: L'isolement électrique entre l'entrée et la sortie est obtenu par un transformateur, améliorant la sécurité.

Inconvénients:

• Problème du biais magnétique: si les temps de conduction de deux dispositifs de commutation ne sont pas complètement symétriques, cela peut entraîner un déséquilibre dans le flux magnétique dans le noyau du transformateur, résultant en un phénomène de biais magnétique.

• Exigences élevées pour les dispositifs de commutation: Étant donné que le robinet central de l'enroulement primaire est connecté au pôle positif de l'alimentation d'entrée, les dispositifs de commutation doivent résister à une tension relativement élevée.

3.Scénarios d'application de Push - Transformers Pull

Push - Transformers Pull est largement utilisé dans les champs suivants:

• Alimentation de commutation: il est utilisé pour convertir la tension CC d'entrée en une tension AC à fréquence élevée, qui est ensuite rectifiée et filtrée pour sortir la tension à courant continu requise.

• Onduleur: convertit la tension CC en tension CA pour les moteurs de conduite ou d'autres charges CA.

• Équipement de communication: utilisé dans les modules d'alimentation pour fournir une alimentation stable.

• Équipement d'automatisation industrielle: tels que les PLC, les convertisseurs de fréquence, etc., offrant une conversion de puissance efficace.

4.Étapes de conception de Push - Transformateur de traction

Étape 1: Déterminer les paramètres d'entrée et de sortie

• Plage de tension d'entrée: Déterminez les valeurs minimales et maximales de la tension d'entrée.

• Tension de sortie et courant: déterminer la tension de sortie et le courant de sortie maximal.

Étape 2: Sélectionnez les paramètres du transformateur

• Ratio de virages du transformateur: sélectionnez un rapport de virage approprié en fonction du rapport de tension d'entrée - de sortie.

• Core du transformateur: sélectionnez le matériau et la taille du noyau approprié pour garantir que le noyau ne sature pas.

• Enroulements primaires et secondaires: concevez le nombre de virages et le diamètre du fil des enroulements primaires et secondaires en fonction des exigences de courant et de tension.

Étape 3: Concevoir le circuit d'entraînement

• Signal de conduite: concevez deux signaux de lecteur qui sont alternativement activés, garantissant que les deux périphériques de commutation ne s'allument pas simultanément.

• Temps mort: définissez un temps mort approprié pour empêcher les courts-circuits causés par la conduction simultanée de deux dispositifs de commutation.

Étape 4: Concevoir le circuit de protection

• Protection de surintensité: concevez un circuit de protection de surintensité pour éviter que le transformateur et les dispositifs de commutation ne soient surchargés.

• Protection de surtension: concevez un circuit de protection contre la surtension pour éviter d'endommager la charge causée par une tension de sortie excessivement élevée.

5. Cas de conception réelle

Vous trouverez ci-dessous un exemple de conception d'un convertisseur Push - Pull DC / DC basé sur LT3999:

Paramètres du circuit:

• Plage de tension d'entrée: 10V à 15V

• Tension de sortie: 5V

• Courant de sortie: 400mA

Étapes de conception:

• Sélection d'un transformateur: Choisissez un transformateur de fréquence élevé approprié, en veillant à ce que son rapport de virage et ses paramètres de base répondent aux exigences de conception.

• Conception du circuit d'entraînement: Utilisation du Push LT3999 Monolithic DC / DC - Pull Driver, concevez deux signaux d'entraînement qui alternent en conduction.

• Circuits de protection de conception: Ajouter la protection du courant et les circuits de protection contre la tension pour assurer la stabilité et la sécurité du système.

• Test et optimisation: effectuer des tests dans les circuits réels et ajuster les paramètres du circuit pour optimiser les performances.

Résultats des tests:

• Tension de sortie: dans la plage de tension d'entrée de 10V à 15V, la tension de sortie reste à 5 V.

• Consommation d'énergie: sur toute la plage de courant de charge, la consommation d'énergie reste faible et l'efficacité est élevée.

• Température: En contrôlant le cycle de service, la différence de tension à travers le LDO est réduite, supprimant ainsi l'élévation de la température.