푸시인 전압 변환기

스위칭 전압 변환기의 가장 널리 사용되는 토폴로지 중 하나는 푸시-풀 변환기 또는 푸시-풀(말 그대로 푸시-풀)입니다.

단일 사이클 플라이백 컨버터와 달리 풀-풀 코어의 에너지는 저장되지 않습니다. 스로틀 코어, 여기서는 1차 권선의 두 절반에 의해 차례로 생성되는 교류 자속을 위한 전도체 역할을 합니다.

이것이 고정 변환 비율을 가진 펄스 변압기라는 사실에도 불구하고 풀업 출력의 안정화 전압은 작동 펄스의 폭을 변경하여 여전히 변경할 수 있습니다 (사용 펄스 폭 변조).

높은 효율(효율 최대 95%)과 1차 및 2차 회로의 갈바닉 절연으로 인해 푸시-풀 스위칭 컨버터는 200~500W(전원 공급 장치, 자동차 인버터, UPS 등)

아래 그림은 일반적인 푸시 풀 컨버터의 일반적인 개략도를 보여줍니다.1차 권선과 2차 권선에는 중간 탭이 있으므로 두 개의 작동 반주기 각각에서 트랜지스터 중 하나만 활성화되면 1차 권선의 자체 절반과 2차 권선의 해당 절반이 켜집니다. 여기서 전압은 두 다이오드 중 하나만 떨어집니다.

푸시다운 컨버터의 출력에 쇼트키 다이오드가 있는 전파 정류기를 사용하면 능동 손실을 줄이고 효율성을 높일 수 있습니다. 손실을 흡수하는 것보다 2차 권선의 두 절반을 감는 것이 경제적으로 더 편리하기 때문입니다. (금융 및 활성) 4개의 다이오드로 구성된 다이오드 브리지.

푸시-풀 컨버터(MOSFET 또는 IGBT)의 1차 루프에 있는 스위치는 소스 EMF의 작용뿐만 아니라 서로의 작동 중에 유도되는 추가 EMF 작용을 견딜 수 있도록 이중 공급 전압에 대해 정격화되어야 합니다.

푸시 풀 회로의 장치 특성 및 작동 모드는 정방향 및 역방향 하프 브리지와 비교하여 유리합니다. 하프 브리지와 달리 스위치 제어 회로를 입력 전압에서 분리할 필요가 없습니다. 변환기 메커니즘은 하나의 장치에서 두 개의 풀 포워드 변환기로 작동합니다.

또한 포워드 컨버터와 달리 벅 풀다운 컨버터는 트랜지스터가 닫힌 상태에서도 출력 다이오드 중 하나가 계속해서 전류를 전도하기 때문에 제한 코일이 필요하지 않습니다. 마지막으로 인버스 컨버터와 달리 누름 버튼과 자기 회로가 더 적게 사용되며 유효 펄스 지속 시간이 더 깁니다.

푸시-풀(Push-Pull) 전류 제어 회로는 전자 장치용 임베디드 전원 공급 장치에서 점차 인기를 얻고 있습니다. 이 접근 방식을 사용하면 키에 대한 스트레스 증가 문제가 완전히 제거됩니다. 션트 저항은 전류 보호를 위해 피드백 전압이 제거되는 스위치의 공통 소스 회로에 포함됩니다. 각 스위치 작동 주기는 전류가 지정된 값에 도달하는 순간부터 지속 시간이 제한됩니다. 부하 상태에서 출력 전압은 일반적으로 PWM에 의해 제한됩니다.

푸시-풀 컨버터의 설계에서 개방 채널 저항과 게이트 커패시턴스가 가능한 한 낮아지도록 스위치 선택에 특별한 주의를 기울입니다. 푸시 풀 변환기에서 전계 효과 트랜지스터의 게이트를 제어하기 위해 모든 토폴로지의 펄스 전원 공급 장치의 특징 인 수백 킬로 헤르츠의 주파수에서도 작업에 쉽게 대처하는 게이트 드라이버 마이크로 회로가 가장 자주 사용됩니다.