Bộ chuyển đổi điện áp đẩy vào

Một trong những cấu trúc liên kết phổ biến nhất của bộ biến đổi điện áp chuyển mạch là bộ chuyển đổi đẩy-kéo hoặc đẩy-kéo (nghĩa đen là đẩy-kéo).

Không giống như bộ chuyển đổi flyback một chu kỳ, năng lượng trong lõi pool-pool không được lưu trữ, vì trong trường hợp này, nó là lõi của máy biến áp chứ không phải lõi ga, nó phục vụ ở đây như một dây dẫn cho từ thông xoay chiều được tạo ra lần lượt bởi hai nửa của cuộn dây sơ cấp.

Mặc dù thực tế đây chính xác là một máy biến áp xung có tỷ số biến đổi cố định, điện áp ổn định của đầu ra kéo lên vẫn có thể thay đổi bằng cách thay đổi độ rộng của các xung hoạt động (sử dụng điều chế độ rộng xung).

Do hiệu suất cao (hiệu suất lên tới 95%) và sự hiện diện của sự cách ly điện của mạch sơ cấp và thứ cấp, bộ chuyển đổi chuyển mạch kéo đẩy được sử dụng rộng rãi trong các bộ ổn định và biến tần có công suất từ ​​​​200 đến 500 W (nguồn điện, xe hơi). biến tần, UPS, v.v.)

Hình dưới đây cho thấy một sơ đồ tổng quát của một bộ biến đổi đẩy-kéo điển hình.Các cuộn dây sơ cấp và thứ cấp có các điểm nối ở giữa, do đó, trong mỗi nửa chu kỳ hoạt động khi chỉ một trong số các bóng bán dẫn hoạt động, một nửa của cuộn sơ cấp và nửa tương ứng của cuộn thứ cấp sẽ được bật, trong đó điện áp sẽ giảm xuống chỉ còn một trong hai điốt.

Việc sử dụng bộ chỉnh lưu toàn sóng với điốt Schottky ở đầu ra của bộ chuyển đổi đẩy xuống giúp giảm tổn thất hoạt động và tăng hiệu suất, vì việc quấn hai nửa cuộn thứ cấp sẽ hiệu quả hơn về mặt kinh tế so với việc hấp thụ tổn thất (tài chính và hoạt động) với một cầu đi-ốt gồm bốn đi-ốt.

Các công tắc trong vòng sơ cấp của bộ chuyển đổi kéo-đẩy (MOSFET hoặc IGBT) phải được định mức cho điện áp nguồn gấp đôi để chịu được tác động của không chỉ EMF nguồn mà còn cả tác động EMF bổ sung gây ra trong quá trình hoạt động của nhau.

Các đặc tính của thiết bị và chế độ hoạt động của mạch kéo đẩy được so sánh thuận lợi với nửa cầu, tiến và lùi. Không giống như nửa cầu, không cần tách mạch điều khiển công tắc khỏi điện áp đầu vào. Cơ chế chuyển đổi hoạt động như hai bộ chuyển đổi kéo về phía trước trong một thiết bị.

Ngoài ra, không giống như bộ chuyển đổi thuận, bộ chuyển đổi buck-pull-down không cần cuộn giới hạn vì một trong các điốt đầu ra tiếp tục dẫn dòng điện ngay cả khi các bóng bán dẫn đóng. Cuối cùng, không giống như bộ chuyển đổi nghịch đảo, nút ấn và mạch từ được sử dụng ít hơn và thời lượng xung hiệu dụng dài hơn.

Các mạch điều khiển dòng đẩy-kéo đang ngày càng trở nên phổ biến trong các bộ nguồn nhúng cho các thiết bị điện tử. Với phương pháp này, vấn đề gia tăng áp lực lên các phím được loại bỏ hoàn toàn. Một điện trở shunt được bao gồm trong mạch nguồn chung của các công tắc mà điện áp phản hồi được loại bỏ để bảo vệ dòng điện. Mỗi chu kỳ hoạt động của công tắc bị giới hạn về thời lượng kể từ thời điểm dòng điện đạt đến giá trị được chỉ định. Dưới tải, điện áp đầu ra thường bị giới hạn bởi PWM.

Trong thiết kế của bộ chuyển đổi kéo đẩy, người ta đặc biệt chú ý đến việc lựa chọn các công tắc sao cho điện trở kênh mở và điện dung cổng càng thấp càng tốt. Để điều khiển các cổng của bóng bán dẫn hiệu ứng trường trong bộ chuyển đổi kéo đẩy, vi mạch trình điều khiển cổng thường được sử dụng nhất, dễ dàng đối phó với nhiệm vụ của chúng ngay cả ở tần số hàng trăm kilohertz, đặc trưng của nguồn cung cấp năng lượng xung của bất kỳ cấu trúc liên kết nào.