1.推挽式變壓器的基本原理 推挽式變壓器是一種高頻變壓器，廣泛應(yīng)用于開(kāi)關(guān)電源、逆變器等電力電子設(shè)備中。其基本工作原理是利用兩個(gè)交替導(dǎo)通的開(kāi)關(guān)器件（如MOSFET或BJT），通過(guò)變壓器的初級(jí)繞組將輸入電壓轉(zhuǎn)換為高頻交流電壓，再通過(guò)次級(jí)繞組整流濾波后輸出所需的直流電壓。 基本電路結(jié)構(gòu)： ? 初級(jí)繞組：連接到兩個(gè)交替導(dǎo)通的開(kāi)關(guān)器件。 ? 次級(jí)繞組：輸出高頻交流電壓，經(jīng)過(guò)整流和濾波后得到直流電壓。 ? 中心抽頭：初級(jí)繞組的中心抽頭通常連接到輸入電源的正極。 工作原理： ? 當(dāng)一個(gè)開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)通時(shí)，電流通過(guò)初級(jí)繞組的一半流向地，產(chǎn)生一個(gè)方向的磁通量。 ? 當(dāng)另一個(gè)開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)通時(shí)，電流通過(guò)初級(jí)繞組的另一半流向地，產(chǎn)生相反方向的磁通量。 ? 兩個(gè)開(kāi)關(guān)器件交替導(dǎo)通，使得變壓器鐵芯中的磁通量在兩個(gè)方向上交替變化，從而在次級(jí)繞組中感應(yīng)出交流電壓。

2.推挽式變壓器的設(shè)計(jì)特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)： ? 高效率：由于兩個(gè)開(kāi)關(guān)器件交替導(dǎo)通，每個(gè)器件的導(dǎo)通時(shí)間較短，導(dǎo)通損耗小。 ? 高功率密度：能夠處理較高的功率，適用于中等功率范圍的應(yīng)用。 ? 隔離功能：通過(guò)變壓器實(shí)現(xiàn)輸入和輸出之間的電氣隔離，提高安全性。 缺點(diǎn)： ? 磁偏問(wèn)題：如果兩個(gè)開(kāi)關(guān)器件的導(dǎo)通時(shí)間不完全對(duì)稱(chēng)，可能導(dǎo)致變壓器鐵芯中的磁通量不平衡，引起磁偏現(xiàn)象。 ? 開(kāi)關(guān)器件要求高：由于初級(jí)繞組的中心抽頭連接到輸入電源的正極，開(kāi)關(guān)器件需要承受較高的電壓。 3.推挽式變壓器的應(yīng)用場(chǎng)景 推挽式變壓器廣泛應(yīng)用于以下領(lǐng)域： ? 開(kāi)關(guān)電源：用于將輸入直流電壓轉(zhuǎn)換為高頻交流電壓，再整流濾波后輸出所需的直流電壓。 ? 逆變器：將直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓，用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)或其他交流負(fù)載。 ? 通信設(shè)備：用于電源模塊，提供穩(wěn)定的電源供應(yīng)。 ? 工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備：如PLC、變頻器等，提供高效的電源轉(zhuǎn)換。

4.推挽式變壓器的設(shè)計(jì)步驟 步驟1：確定輸入輸出參數(shù) ? 輸入電壓范圍：確定輸入電壓的最小值和最大值。 ? 輸出電壓和電流：確定輸出電壓和最大輸出電流。 步驟2：選擇變壓器參數(shù) ? 變壓器匝數(shù)比：根據(jù)輸入輸出電壓比選擇合適的匝數(shù)比。 ? 變壓器磁芯：選擇合適的磁芯材料和尺寸，確保磁芯不會(huì)飽和。 ? 初級(jí)和次級(jí)繞組：根據(jù)電流和電壓要求設(shè)計(jì)初級(jí)和次級(jí)繞組的匝數(shù)和線徑。 步驟3：設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電路 ? 驅(qū)動(dòng)信號(hào)：設(shè)計(jì)兩個(gè)交替導(dǎo)通的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，確保兩個(gè)開(kāi)關(guān)器件不會(huì)同時(shí)導(dǎo)通。 ? 死區(qū)時(shí)間：設(shè)置適當(dāng)?shù)乃绤^(qū)時(shí)間，防止兩個(gè)開(kāi)關(guān)器件同時(shí)導(dǎo)通導(dǎo)致短路。 步驟4：設(shè)計(jì)保護(hù)電路 ? 過(guò)流保護(hù)：設(shè)計(jì)過(guò)流保護(hù)電路，防止變壓器和開(kāi)關(guān)器件過(guò)載。 ? 過(guò)壓保護(hù)：設(shè)計(jì)過(guò)壓保護(hù)電路，防止輸出電壓過(guò)高損壞負(fù)載。

5.實(shí)際設(shè)計(jì)案例 以下是一個(gè)基于LT3999的推挽式DC/DC轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)案例： 電路參數(shù)： ? 輸入電壓范圍：10V15V ? 輸出電壓：5V ? 輸出電流：400mA 設(shè)計(jì)步驟： ? 選擇變壓器：選擇一個(gè)合適的高頻變壓器，確保其匝數(shù)比和磁芯參數(shù)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。 ? 設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電路：使用LT3999單片DC/DC推挽式驅(qū)動(dòng)器，設(shè)計(jì)兩個(gè)交替導(dǎo)通的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。 ? 設(shè)計(jì)保護(hù)電路：添加過(guò)流保護(hù)和過(guò)壓保護(hù)電路，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。 ? 測(cè)試和優(yōu)化：在實(shí)際電路中進(jìn)行測(cè)試，調(diào)整電路參數(shù)以?xún)?yōu)化性能。 測(cè)試結(jié)果： ? 輸出電壓：在10V15V的輸入電壓范圍內(nèi)，輸出電壓保持在5V。 ? 功耗：在整個(gè)負(fù)載電流范圍內(nèi)，功耗保持較低，效率較高。 ? 溫度：通過(guò)占空比控制，降低了LDO兩端的電壓差，抑制了溫度上升。

審核編輯 黃宇