Convertor de tensiune push-in

Una dintre cele mai populare topologii ale convertoarelor de tensiune de comutare este un convertor push-pull sau push-pull (literalmente, push-pull).

Spre deosebire de un convertor flyback cu un singur ciclu, energia din miezul piscinei nu este stocată, deoarece în acest caz este miezul transformatorului și nu miezul clapetei, servește aici ca conductor pentru un flux magnetic alternant generat la rândul său de două jumătăți ale înfășurării primare.

În ciuda faptului că acesta este exact un transformator de impulsuri cu un raport de transformare fix, tensiunea de stabilizare a ieșirii trase poate fi totuși modificată prin modificarea lățimii impulsurilor de operare (folosind modularea lățimii impulsului).

Datorită eficienței lor ridicate (eficiență de până la 95%) și prezenței izolației galvanice a circuitelor primare și secundare, convertoarele de comutare push-pull sunt utilizate pe scară largă în stabilizatoare și invertoare cu o putere de 200 până la 500 W (surse de alimentare, auto invertoare, UPS, etc.)

Figura de mai jos prezintă o schemă generală a unui convertor tipic push-pull.Înfășurările primare și secundare au robinete de mijloc, astfel încât în ​​fiecare dintre cele două semicicluri de funcționare, când doar unul dintre tranzistori este activ, propria sa jumătate a înfășurării primare și jumătatea corespunzătoare a înfășurării secundare vor fi pornite, unde tensiunea va scădea doar la una dintre cele două diode.

Utilizarea unui redresor cu undă completă cu diode Schottky la ieșirea unui convertor push-down face posibilă reducerea pierderilor active și creșterea eficienței, deoarece este mai convenabil din punct de vedere economic să înfășurați două jumătăți ale înfășurării secundare decât să absorbiți pierderile. (financiar și activ) cu o punte de diode de patru diode.

Comutatoarele din bucla primară a unui convertor push-pull (MOSFET sau IGBT) trebuie să fie evaluate pentru tensiune de alimentare dublă pentru a rezista nu numai acțiunii sursei EMF, ci și acțiunii suplimentare EMF induse în timpul funcționării reciproce.

Caracteristicile dispozitivului și modul de funcționare al circuitului push-pull se compară favorabil cu o jumătate de punte, înainte și înapoi. Spre deosebire de o jumătate de punte, nu este nevoie să decuplați circuitul de control al comutatorului de tensiunea de intrare. Mecanismul convertor funcționează ca două convertoare de tragere înainte într-un singur dispozitiv.

De asemenea, spre deosebire de cel direct, convertorul buck-pull-down nu are nevoie de o bobină de limitare, deoarece una dintre diodele de ieșire continuă să conducă curent chiar și cu tranzistoarele închise. În cele din urmă, spre deosebire de convertorul invers, butonul de apăsare și circuitul magnetic sunt utilizate mai puțin, iar durata efectivă a impulsului este mai lungă.

Circuitele de control al curentului push-pull devin din ce în ce mai populare în sursele de alimentare încorporate pentru dispozitive electronice. Cu această abordare, problema stresului crescut asupra tastelor este complet eliminată. Un rezistor de șunt este inclus în circuitul sursă comună al comutatoarelor de la care este îndepărtată tensiunea de feedback pentru protecția curentului. Fiecare ciclu de operare a comutatorului este limitat în durată din momentul în care curentul atinge valoarea specificată. Sub sarcină, tensiunea de ieșire este de obicei limitată de PWM.

În proiectarea unui convertor push-pull, se acordă o atenție deosebită selecției comutatoarelor, astfel încât rezistența canalului deschis și capacitatea porții să fie cât mai scăzute posibil. Pentru a controla porțile tranzistoarelor cu efect de câmp într-un convertor push-pull, cel mai des sunt utilizate microcircuite de driver de poartă, care își fac față cu ușurință sarcinii chiar și la frecvențe de sute de kiloherți, caracteristice surselor de alimentare cu impulsuri de orice topologie.