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，廣泛應用于開關(guān)電源、逆變器等電力電子設備中。其基本工作原理是利用兩個交替導通的開關(guān)器件（如MOSFET或BJT），通過變壓器的初級繞組將輸入電壓轉(zhuǎn)換為高頻交流電壓，再通過次級繞組整流濾波后輸出所需的直流電壓。 基本電路結(jié)構(gòu)： ? 初級繞組：連接到兩個交替導通的開關(guān)器件。 ? 次級繞組：輸出高頻交流電壓，經(jīng)過整流和濾波后得到直流電壓。 ? 中心抽頭：初級繞組的中心抽頭通常連接到輸入電源的正極。 工作原理： ? 當一個開關(guān)器件導通時，電流通過初級繞組的一半流向地，產(chǎn)生一個方向的磁通量。 ? 當另一個開關(guān)器件導通時，電流通過初級繞組的另一半流向地，產(chǎn)生相反方向的磁通量。 ? 兩個開關(guān)器件交替導通，使得變壓器鐵芯中的磁通量在兩個方向上交替變化，從而在次級繞組中感應出交流電壓。

2.推挽式變壓器的設計特點 優(yōu)點： ? 高效率：由于兩個開關(guān)器件交替導通，每個器件的導通時間較短，導通損耗小。 ? 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用。 ? 隔離功能：通過變壓器實現(xiàn)輸入和輸出之間的電氣隔離，提高安全性。 缺點： ? 磁偏問題：如果兩個開關(guān)器件的導通時間不完全對稱，可能導致變壓器鐵芯中的磁通量不平衡，引起磁偏現(xiàn)象。 ? 開關(guān)器件要求高：由于初級繞組的中心抽頭連接到輸入電源的正極，開關(guān)器件需要承受較高的電壓。 3.推挽式變壓器的應用場景 推挽式變壓器廣泛應用于以下領域： ? 開關(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)動電機或其他交流負載。 ? 通信設備：用于電源模塊，提供穩(wěn)定的電源供應。 ? 工業(yè)自動化設備：如PLC、變頻器等，提供高效的電源轉(zhuǎn)換。

4.推挽式變壓器的設計步驟 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，確保磁芯不會飽和。 ? 初級和次級繞組：根據(jù)電流和電壓要求設計初級和次級繞組的匝數(shù)和線徑。 步驟3：設計驅(qū)動電路 ? 驅(qū)動信號：設計兩個交替導通的驅(qū)動信號，確保兩個開關(guān)器件不會同時導通。 ? 死區(qū)時間：設置適當?shù)乃绤^(qū)時間，防止兩個開關(guān)器件同時導通導致短路。 步驟4：設計保護電路 ? 過流保護：設計過流保護電路，防止變壓器和開關(guān)器件過載。 ? 過壓保護：設計過壓保護電路，防止輸出電壓過高損壞負載。

5.實際設計案例 以下是一個基于LT3999的推挽式DC/DC轉(zhuǎn)換器設計案例： 電路參數(shù)： ? 輸入電壓范圍：10V15V ? 輸出電壓：5V ? 輸出電流：400mA 設計步驟： ? 選擇變壓器：選擇一個合適的高頻變壓器，確保其匝數(shù)比和磁芯參數(shù)滿足設計要求。 ? 設計驅(qū)動電路：使用LT3999單片DC/DC推挽式驅(qū)動器，設計兩個交替導通的驅(qū)動信號。 ? 設計保護電路：添加過流保護和過壓保護電路，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。 ? 測試和優(yōu)化：在實際電路中進行測試，調(diào)整電路參數(shù)以優(yōu)化性能。 測試結(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：在整個負載電流范圍內(nèi)，功耗保持較低，效率較高。 ? 溫度：通過占空比控制，降低了LDO兩端的電壓差，抑制了溫度上升。

審核編輯 黃宇