推挽式电源的设计要求和原则

2025-09-29 理论教育版权反馈

【摘要】：为了使输出稳定、高效、低耗，要求研发人员采取以下措施。2）推挽式电源在降压变换方式中，主开关MOS管断开时，二次电流通过输出电感流入负载，由于电感的作用，该电流不会立即中断，形成负载电流回路，它将影响负载在重载下的稳定性，这是设计工程师要注意的另一个问题。在电路中无需同步扫描、信号采样这些工作环节，预测开关管栅极电压技术对推挽式变换电路、多路输出引发降低功耗电路是有好处的。图1-5 推挽式变换电路

推挽式变换电路是利用变压器隔离和脉宽调制的变换电路。它将变压器的中心抽头接到输入电源的正端，其余两端分别接到开关晶体管的漏极如图1-5所示，对输入60V以下的直流电源电压时，推挽式变换比半桥式和全桥式变换电源优越，因为推挽式任何时候只有一个开关元件工作，对于输出相同的功率，开关管损耗比较小。所以在低电压、大功率（1000W以上），多数采用推挽式变换技术。为了使输出稳定、高效、低耗，要求研发人员采取以下措施。

1）对大电流、低电压输出的DC/DC转换电路，最大的难题是效率。效率高，电源的价格就高，市场需求量大，对多路输出的电路，必须要提高每一路的负载调整率，要达到这一目的，需采用合适的性能优越的控制电路和电路元器件，质量的优劣不但决定电源损耗和效率，还对电源的寿命有直接的影响，其次提高效率，要在输出二次侧采用高速同步整流技术，采用这种技术需要注意是整流管和回流管的两只MOS管的参数一致，不能出现同时导通，否则将产生大电流环流引发MOS管损坏。

2）推挽式电源在降压变换方式中，主开关MOS管断开时，二次电流通过输出电感流入负载，由于电感的作用，该电流不会立即中断，形成负载电流回路，它将影响负载在重载下的稳定性，这是设计工程师要注意的另一个问题。如设法将驱动信号延迟，即可将负载回路电流截止，使输出功率稳定，怎样延迟驱动信号呢？就是利用电路的闭环反馈系统的反馈去检测开关管的导通电压，再利用这个导通电压，去调节开关管从关闭到开启的死区时间，使它延迟，将导通时间最佳化，这样的结果还有效地降低了开关管的导通或关断的损耗，并补偿了由于负载的变化使开关管的温度发生变化的不良后果。

3）低电压大电流对推挽式电路带来的是功耗上升，很多电源产品由此不能进入批量生产，这里很多是元器件的质量引起的，也有很多是生产工艺不周全不完善引起的。比如说“老化”这个工艺环节，稍有不周就会出现“热磁”，热磁是一种物理现象，但对像开关电源这样的高频率、高磁动势电子器件，就会发生“高烧”，加大损耗，降低了效率。我们要尽最大努力消除或降低因输出低电压和提高工作频率所造成的功耗。采用预测开关管的栅极电压，进行控制晶体管的导通和截止，使电路的控制回路做到按时按量有条不紊地进行电能转换。这种预测栅极技术叫做Predictive Gate Drive技术。在电路中无需同步扫描、信号采样这些工作环节，预测开关管栅极电压技术对推挽式变换电路、多路输出引发降低功耗电路是有好处的。这种技术不需在电路设计上做文章，只要注意选用具有这种功能的控制IC就行。(https://www.chuimin.cn)

图1-5 推挽式变换电路

推挽式电源的设计要求和原则

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