推挽式开关稳压电源及电路图

推挽式开关稳压电源是一种电力电子设备，利用了开关调节方式来获得稳定的输出电压。推挽式结构是一种常见的电路设计方法，广泛应用于功率放大器、DC-DC转换器等电源设备中。在这类电源设计中，主要的特点是使用两个功率开关元件（通常是晶体管），它们轮流工作，即一个导通另一个截止，再切换回另一个导通，这样循环往复，以此来控制和调节输出电压。 电路图中的T1和T2两只晶体管构成了推挽功放级。这种结构能够提高效率，降低单个元件承受的电压和电流应力。在推挽式开关稳压电源中，晶体管通常工作在开关状态，即完全导通或完全截止，这样有助于减少功率损耗，提高电源效率。 中心抽头式变压器T1是电路中的关键组件之一。变压器的初级绕组连接两个晶体管T1和T2，次级绕组则连接到负载。当两个晶体管交替工作时，变压器的初级产生交变的磁通量，使得次级绕组感应出相应的交变电压，经过整流和滤波之后，就能够在负载端得到稳定的直流电压。 次级负载是电源输出端连接的设备或电路部分，它们通过整流器与变压器的次级绕组相连。在推挽式开关稳压电源中，次级负载由于T1和T2的轮流导通而得到供电。这意味着在任何时刻，负载都是一端连接到T1的初级绕组Np上，另一端则连接到T2的初级绕组Np上。 推挽式开关稳压电源与传统的线性稳压电源相比，有以下几个优点： 1. 效率高：由于晶体管只在截止和饱和两个状态下工作，没有线性稳压器中常见的线性放大损耗。 2. 输出功率大：因为两只晶体管交替工作，可以处理更大的功率。 3. 设计灵活：可以方便地用于升压、降压、升降压等各种DC-DC转换。 4. 控制简单：通过调节晶体管的开关频率和占空比，可以简单地控制输出电压。 然而，推挽式开关稳压电源也有其固有的缺点，如对元件要求较高，需要精确控制两个晶体管的工作时序，否则容易引起变压器饱和或产生较大的开关噪声。此外，推挽式电源设计的复杂性要高于线性电源设计，需要考虑变压器的绕组平衡、防磁饱和措施以及功率开关管的驱动和保护电路。 在设计推挽式开关稳压电源时，需要考虑以下几个方面： - 晶体管的选择：应选择适合高速开关的晶体管，并考虑其耐压、耐流能力。 - 变压器设计：需精确计算初级绕组和次级绕组的匝数，以实现所需的电压转换比，同时要考虑到磁芯材料和结构对效率的影响。 - 开关控制：需要一个控制电路来精确控制晶体管的开关频率和相位，这通常由脉宽调制（PWM）控制器实现。 - 输出滤波：为了减少纹波电压，提高输出稳定性，需要设计合适的滤波电路，通常包括电感和电容。 推挽式开关稳压电源是一种重要的电力电子技术，在各种电气设备和系统中有着广泛的应用。通过理解其工作原理和设计要点，工程师可以设计出高性能的电源解决方案，满足不断增长的工业需求。