推挽型DC变换器
车载高频推挽DC-DC变换器设计方案
车载高频推挽DC-DC变换器设计方案0 引言随着现代汽车用电设备种类的增多，功率等级的增加，所需要电源的型式越来越多，包括交流电源和直流电源。
这些电源均需要采用开关变换器将蓄电池提供的+12VDC或+24VDC的直流电压经过DC-DC变换器提升为+220VDC或+240VDC，后级再经过DC-AC 变换器转换为工频交流电源或变频调压电源。
对于前级DC-DC变换器，又包括高频DC-AC 逆变部分、高频变压器和AC-DC整流部分，不同的组合适应不同的输出功率等级，变换性能也有所不同。
推挽逆变电路以其结构简单、变压器磁芯利用率高等优点得到了广泛应用，尤其是在低压大电流输入的中小功率场合；同时全桥整流电路也具有电压利用率高、支持输出功率较高等特点，因此本文采用推挽逆变-高频变压器-全桥整流方案，设计了24VDC输入-220VDC 输出、额定输出功率600W的DC-DC变换器，并采用AP法设计相应的推挽变压器。
1 推挽逆变的工作原理图1给出了推挽逆变-高频变压-全桥整流DC-DC变换器的基本电路拓扑。
通过控制两个开关管S1 和S2以相同的开关频率交替导通，且每个开关管的占空比d均小于50%，留出一定死区时间以避免S1和S2同时导通。
由前级推挽逆变将输入直流低电压逆变为交流高频低电压，送至高频变压器原边，并通过变压器耦合，在副边得到交流高频高电压，再经过由反向快速恢复二极管FRD构成的全桥整流、滤波后得到所期望的直流高电压。
由于开关管可承受的反压最小为两倍的输入电压，即2UI，而电流则是额定电流，所以，推挽电路一般用在输入电压较低的中小功率场合。
图1 推挽逆变-高频变压-全桥整流DC-DC变换器的基本电路拓扑当S1开通时，其漏源电压uDS1只是一个开关管的导通压降，在理想情况下可假定uDS1=0，而此时由于在绕组中会产生一个感应电压，并且根据变压器初级绕组的同名端关系，该感应电压也会叠加到关断的S2上，从而使S2在关断时承受的电压是输入电压与。
推挽变换器原理
推挽变换器原理
推挽变换器是一种常用的直流-交流变换器，常用于电力电子
应用中。
它的原理是通过交替地开关两个功率开关，将输入直流电压转换为输出交流电压。
具体原理如下：
1. 基本结构：推挽变换器由两个功率开关组成，一般为N沟MOSFET或IGBT。
这两个开关分别被称为高侧开关和低侧开关。
2. 工作周期：推挽变换器工作周期分为两个阶段，分别为高侧开关导通阶段和低侧开关导通阶段。
在每个阶段，只有一个开关导通，另一个开关关闭。
3. 高侧开关导通阶段：在这个阶段，高侧开关导通，低侧开关关闭。
输入直流电压通过电感和高侧开关被加到负载上。
同时，电感储存的能量开始释放，为负载提供稳定的电流。
4. 低侧开关导通阶段：在这个阶段，低侧开关导通，高侧开关关闭。
此时，电感储存的能量被释放到负载上，并且流过负载的电流方向相反。
5. 交替切换：高侧开关和低侧开关按照一定的频率交替开关。
这种交替切换可以使得推挽变换器输出交流电压，其波形主要取决于开关频率和负载电流。
总结来说，推挽变换器通过交替地开关高侧和低侧开关来实现输入直流电压到输出交流电压的转换。
这个过程是周期性的，
通过控制开关的导通和关闭，可以控制输出交流电压的频率和幅值。
(完整版)推挽式变换器
推挽式变换器·中国绿网·1、电路拓扑图2、电路原理其变压器T1起隔离和传递能量的作用。
在开关管Q1开通时，变压器T1的Np1绕组工作并耦合到付边Ns1绕组，开关管Q关断时Np向Ns释放能量；反之亦然。
在输出端由续流电感器Lo和D1、D2付边整流电路。
开关管两端应加一RC组成的开关管关断时所产生的尖峰吸收电路。
此电路大概也可能称为正反激电路吧！我也不敢确定。
因为曾经有个同事与我说起Lambda有一款电源PH300F（DC/DC 5V/60A 全砖）就采用了正反激电路，我也没见过此模块电源实物，他也没见过推挽电路图，根据他说的及当时所测的波形，与推挽工作相似。
所以我只是估猜，如有错误希各位同仁指出并斧正，免得诱导坏“小孩子”。
3、工作特点a、在任何工作条件下，调整管都承受的两倍的输入电压。
所以此电路多用于大功率等级的DC/DC电源中，这样才有利于选材料。
b、两个调整管都是相互交替打开的，所以两组驱动波形相位差要大于180°（一般书上说差等于180°，呵呵~~~您可以试一试），因为要存在一定死区时间。
c、此电路与半桥式变换器一样，也存在一定的磁偏问题。
不过我不知道我是否遇到，当时只是用20M带宽的模拟示波器又无存储功能，最主要的是我当时对这电路工作原理并未完全弄懂。
4、变压器计算步骤与前相同（省去）★计算匝伏比：N/V=Ton/(ΔB×Ae)★原边绕组匝数：Np=Vinmin×(N/V)★付边绕组匝数：N2=(Vo+Vd+Io×R)×(N/V)★其它的验证及导线选择参考《单端正激式》5、输出电感设计参考《单端正激式》。
推挽式变换器
推挽式变换器单端直流变换器都有共同的缺点，就是高频变压器只工作在磁滞回线的一侧，磁芯的的利用率较低，易于饱和。
双端型直流变换器可以工作在一三象限，利用率较高。
双端式直流变换器有推挽式、全桥式、和半桥式三种。
1.电路拓扑图其中NP1=NP2=NP，NS1=NS2=NS。
N为变比。
2.电路原理及波形图假设储能电感的电感量远大于临界电感，电路工作在电流连续模式。
（1）VT1开通，VT2关断。
NP1下正上负，根据NP2与其同名端位置判定，也为下正上负。
每段电压为Ui,VT2承受两倍Ui.二次侧VD1正向偏执，VD2截止。
由变压器关系的us=Ui/n，VD2承受2倍反向电压2Ui/n。
电感L储能。
（2）VT1，VT2截止。
截止后变压器两端磁通均保持不变，电压均为零。
储能电感L放电，VD1，VD2均正向偏执导通，也起到续流二极管的作用。
电感两端电压=-Uo。
（3）VT1关断，VT2关断。
NP2上正下负，根据NP1与其同名端位置判定其也为上正下负。
每段电压为Ui,VT1承受两倍Ui.二次侧VD2正向偏执，VD1截止，承受2倍反向电压2Ui/n。
电感L 再次储能。
（4）VT1，VT2都截止。
截止后变压器两端磁通均保持不变，电压均为零。
储能电感L放电，VD1，VD2均正向偏执导通，也起到续流二极管的作用。
电感两端电压=-Uo。
3输出电压Uo虽然一个周期为T但是由于（2）（4）过程的存在，两个开关的导通时间都小于0.5T。
每个功率开关管的占空比为D，D=ton/T,总占空比Do=2D。
输出电压Uo=2DUi/n。
4 优点：变压器磁芯利用率高，输出功率大，纹波电压小。
驱动电路简单缺点：变压器绕组利用率低，功率开关管都要承受2倍电源电压或者更高，对器件的耐压要求更高。
《隔离式光伏发电用推挽正激DC-DC变换器的研究》范文
《隔离式光伏发电用推挽正激DC-DC变换器的研究》篇一隔离式光伏发电用推挽正激DC-DC变换器的研究一、引言随着可再生能源的日益重要性和光伏发电技术的快速发展，隔离式光伏发电系统中的DC/DC变换器已成为研究的热点。
推挽正激DC/DC变换器作为其中一种高效的转换方式，其在提高系统效率和保证能量传输的稳定性方面发挥着重要作用。
本文旨在研究隔离式光伏发电系统中使用的推挽正激DC/DC变换器，探讨其工作原理、性能特点及优化策略。
二、推挽正激DC/DC变换器的工作原理推挽正激DC/DC变换器是一种双管正激电路，其工作原理主要基于推挽电路和正激电路的组合。
在正常工作时，两个开关管交替导通和关断，实现能量的传递和转换。
当其中一个开关管导通时，电流通过变压器和开关管传输到输出端，从而实现能量的传递。
在推挽正激电路中，通过控制开关管的导通和关断时间，可以实现对输出电压的精确控制。
三、隔离式光伏发电系统中的应用在隔离式光伏发电系统中，推挽正激DC/DC变换器起着重要的作用。
首先，它能够将光伏电池板产生的直流电转换为适合系统使用的电压。
其次，通过变压器的隔离作用，保证了系统安全可靠地运行。
此外，推挽正激电路的高效率、高功率密度和良好的可靠性使得其在光伏发电系统中得到广泛应用。
四、性能特点及优化策略推挽正激DC/DC变换器具有以下性能特点：一是高效率，能够有效地将光伏电池板产生的电能转换为可用电能；二是高功率密度，能够在有限的体积内实现高功率的转换；三是良好的可靠性，能够保证系统长时间稳定运行。
为了进一步提高推挽正激DC/DC变换器的性能，可以采取以下优化策略：一是优化电路拓扑结构，降低电路损耗；二是采用高频开关技术，提高系统的动态响应速度；三是优化控制策略，实现系统的最大功率点跟踪；四是采用先进的散热技术，降低系统的温度，提高系统的可靠性。
五、实验与结果分析为了验证推挽正激DC/DC变换器的性能及优化策略的有效性，我们进行了实验研究。
推挽直直变换器与桥式直直变换器
阻负载时只有开关管中有电流流过，感性负载时
开关管和二极管中都有电流流过。
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Q1和Q2 导通小于180o工作 如果Q1和Q2导通时间减少，则输出电压为宽度小
于180o的方波，若输出端接电阻负载时，负载电 流波形和电压波形相同；输出端接电感负载时， 若电感量为L，则电感电流iL波形为三角波，Q1 导通，电流上升；Q1关断，电感电流iL经D2续流 ，电流以斜率下降。D2续流，使Vin加在W12上，在 W2绕组上，电压极性反向，如图中阴影部分所示 。如果Q1和Q2 导通时间分别大于T/4，则在感性 负载时，输出电压VO为180o的交变方波，不再受Q1 和Q2 导通时间的影响。
IpmaxW W12 I0(W W12)2
VinDy 4Lf fs
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14
因iDR1和iDR2就是流过变压器副边绕组的电流，若
不计变压器的励磁电流，则变压器原边绕组电流 的最大值为：
ID R 1 m axID R 2m axID F W m axI0W W 1 24 L V ifnfsD y
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下图是推挽直流变换器的主要波形。在Q1或Q2导通期间，
变压器副边绕组中感应电势为vw2，电压脉冲宽度决定于Q1
或Q2的导通时间ton，幅值为
W W
2 1
V
in
，为一交流电。该电压经
整流管整成一个直流方波电压。滤波电感电流在电流连续
时为三角波，图中给出了流过DR1、DR2和DFW的电流波形。
流过变压器原边的电流最大值也就是流过开关管 电流的最大值。开关管的反并二极管不流过负载 电流，仅流过铁芯磁复位时的磁化电流。
精力都放在降低输入电压纹波的原因所在。
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《2024年隔离式光伏发电用推挽正激DC-DC变换器的研究》范文
《隔离式光伏发电用推挽正激DC-DC变换器的研究》篇一隔离式光伏发电用推挽正激DC-DC变换器的研究一、引言随着可再生能源的日益重要性和普及性，光伏发电技术得到了广泛的应用。
为了更有效地利用太阳能并提高其发电效率，隔离式光伏发电系统中的DC/DC变换器显得尤为重要。
本文将重点研究隔离式光伏发电用推挽正激DC/DC变换器，探讨其工作原理、性能特点及其在光伏发电系统中的应用。
二、推挽正激DC/DC变换器的工作原理推挽正激DC/DC变换器是一种高效的直流电源转换器，其基本工作原理是通过两个开关管交替工作，将输入的直流电压进行升压或降压，并输出到负载。
在隔离式光伏发电系统中，推挽正激DC/DC变换器能够有效地实现电压匹配和功率传输。
三、推挽正激DC/DC变换器的性能特点推挽正激DC/DC变换器具有以下性能特点：1. 高效率：推挽正激结构能够实现高电压增益和低损耗，从而提高系统效率。
2. 良好的可靠性：由于采用了两个开关管交替工作，可以有效地延长系统的使用寿命。
3. 良好的隔离性能：隔离式结构能够有效防止电源与负载之间的电信号干扰，保证系统的安全性和稳定性。
4. 适用于宽范围输入电压：推挽正激DC/DC变换器适用于不同光伏电池的输出电压范围，具有较好的适应性。
四、隔离式光伏发电系统中推挽正激DC/DC变换器的应用在隔离式光伏发电系统中，推挽正激DC/DC变换器主要用于实现光伏电池与负载之间的电压匹配和功率传输。
具体应用包括：1. 最大功率点跟踪（MPPT）：推挽正激DC/DC变换器能够实时监测光伏电池的输出电压和电流，通过控制开关管的占空比，实现最大功率点跟踪，从而提高光伏系统的发电效率。
2. 电压匹配：推挽正激DC/DC变换器能够将光伏电池的输出电压升高或降低到适合负载的电压范围，实现电压匹配。
3. 功率传输：通过调节开关管的占空比和频率，推挽正激DC/DC变换器能够实现光伏系统的功率传输和分配。
五、实验研究与分析本文通过实验研究了对推挽正激DC/DC变换器的性能进行测试和分析。
一种推挽式Boost DCDC变换器的研究
一种推挽式Boost DCDC变换器的研究摘要：随着电力电子技术的迅速发展，双向DC/DC变换器的应用日益广泛。
文章提出在双向DC/DC变换器中用到的一种推挽式Boost DC/DC变换器，全面分析这种变换器的工作原理并阐述其缺点，利用PSPICE仿真软件对其进行建模仿真。
0 引言电力电子技术是研究电能变换原理与变换装置的综合性学科，是电力行业中广泛运用的电子技术。
电力电子技术研究的内容非常广泛，包括电力半导体器件、磁性元件、电力电子电路、集成控制电路以及由上述元件、电路组成的电力变换装置，其中电力变换技术是开关电源的基础和核心。
由于生产技术的不断发展，双向DC/DC变换器的应用也越来越广泛，主要有直流不停电电源系统（DC-UPS）、航空电源系统、电动汽车等车载电源系统、直流功率放大器以及蓄电池储能等应用场合。
而双向DC/DC变换器中，升压变换和降压变换是双向DC/DC变换器中两个组成部分，在DC/DC升压式电路中，通常采用的拓扑结构有Boost、Buck、Boost和推挽三种。
而当输入电压比较低，功率不太大的情况下，一般优先采用推挽结构。
本文着重介绍一种推挽式Boost DC/DC变换器，对其工作原理进行分析并对这种变换器进行建模及仿真。
1 推挽式Boost DC/DC变换电路工作原理推挽式Boost DC/DC变换器的拓扑结构，如图1所示，前面一级升压电路可以看作是一个Boost升压电路，通过调整开关管S1的占空比来调节变压器原边输入电压；后面一级升压电路是一个推挽式变换电路，也可以看作是由两个正激式变换器组合来实现的，该变换器是由一个具有中心抽头的变压器和两只开关管S2、S3构成的。
这两个正激式变换器在工作过程中相位相反，在一个完整的周期中交替把能量传递给负载，所以称为推挽式变换。
图1 推挽式BoostDC/DC变换器功率开关管S1、S2、S3的发射极直接连接在电源负极，因此该变换器的驱动电路继承了一般推挽式变换电路的优点：基极驱动十分方便、简单，不需要进行电气隔离就可以直接驱动。
《2024年基于PFF控制的推挽全桥双向DC-DC变换器的研究》范文
《基于PFF控制的推挽全桥双向DC-DC变换器的研究》篇一一、引言随着电动汽车、可再生能源及分布式电源系统等领域的快速发展，对高效、可靠、双向DC-DC变换器的需求日益增长。
推挽全桥双向DC-DC变换器因其高效率、低损耗和灵活的能量传输特性，成为研究热点之一。
本文针对基于PFF（Power Flow Control）控制的推挽全桥双向DC-DC变换器展开研究，旨在提高其性能和稳定性。
二、推挽全桥双向DC-DC变换器概述推挽全桥双向DC-DC变换器是一种能够实现能量双向流动的变换器，其基本结构包括两个全桥电路，通过控制开关管的通断，实现能量的传递和回收。
该变换器具有高效率、低损耗、高功率密度等优点，广泛应用于电动汽车、储能系统等领域。
三、PFF控制策略介绍PFF控制是一种功率流控制策略，通过实时监测系统功率需求，调整开关管的通断时间，实现能量的精确控制。
在推挽全桥双向DC-DC变换器中，PFF控制能够根据系统需求，灵活调整能量传输方向和大小，提高系统效率和稳定性。
四、基于PFF控制的推挽全桥双向DC-DC变换器研究4.1 理论分析本文首先对基于PFF控制的推挽全桥双向DC-DC变换器进行理论分析，包括电路拓扑、工作原理、能量传输过程等。
通过建立数学模型，分析系统的稳态性能和动态性能，为后续的仿真和实验提供理论依据。
4.2 仿真研究利用仿真软件对基于PFF控制的推挽全桥双向DC-DC变换器进行仿真研究。
通过改变系统参数，如输入电压、输出电压、开关频率等，观察系统的响应特性，验证理论分析的正确性。
同时，通过仿真研究，优化系统参数，提高系统性能。
4.3 实验验证在仿真研究的基础上，搭建实验平台，对基于PFF控制的推挽全桥双向DC-DC变换器进行实验验证。
通过实验数据，分析系统的性能指标，如效率、损耗、稳定性等。
将实验结果与仿真结果进行对比，验证理论分析和仿真研究的正确性。
五、结果与讨论5.1 研究成果通过理论分析、仿真研究和实验验证，本文取得了以下研究成果：（1）建立了基于PFF控制的推挽全桥双向DC-DC变换器的数学模型，为后续的研究提供了理论依据；（2）通过仿真研究，优化了系统参数，提高了系统性能；（3）通过实验验证，证明了理论分析和仿真研究的正确性，为实际应用提供了参考。
推挽变换器 反并二极管
推挽变换器反并二极管
推挽变换器（Push-Pull Converter）和反并二极管（Antiparallel Diode）在电力电子和电路设计中是两个重要的概念。
推挽变换器：
推挽变换器是一种常用于直流到直流（DC-DC）转换的功率转换器。
其基本原理是，两个开关（通常是晶体管或MOSFET）交替地导通和截止，使得电源在输出端产生交替的正负电压，从而驱动负载。
推挽变换器的一个主要优点是，它允许使用一个中心抽头的变压器，从而简化电路并提高效率。
反并二极管：
反并二极管，也被称为反向并联二极管或并联肖特基二极管，通常用于保护电路中的开关或晶体管免受反向电压的损害。
当开关或晶体管关闭时，如果其两端出现反向电压，反并二极管会迅速导通，从而防止反向电压损坏开关或晶体管。
推挽变换器中的反并二极管：
在推挽变换器中，反并二极管常用于保护开关免受反向电压的影响。
当开关关闭时，如果其两端出现反向电压，反并二极管会迅速导通，将反向电压短路，从而保护开关不被损坏。
常见反激式、正激式、桥式、推挽式DC／DC电源变换器的拓扑类型
主题: 常见反激式、正激式、桥式、推挽式DC／DC电源变换器的拓扑类型常见DC/DC电源变换器的拓扑类型见表1～表3所列。
表中给出不同的电路结构，同时也给出相应的电压及电流波形(设相关的电感电流为连续工作方式)。
PWM表示脉宽调制波形，U1为直流输入电压，UDS为功率开关管S1(MOSFFT)的漏一源极电压。
ID1为S1的漏极电流。
IF1为D1的工作电流，U0为输出电压，IL为负载电流。
T为周期，t为UO呈高电平(或低电平)的时问及开关导通时间，D为占空比，有关系式：D=t/T。
C1、C2均为输入端滤波电容，CO为输出端滤波电容，L1、L2为电感。
1、常见单管DC/DC电源变换器
2、常见反激式或正激式DCDC电源变换器
3、常见桥式或推挽式DCDC电源变换器。
《隔离式光伏发电用推挽正激DC-DC变换器的研究》范文
《隔离式光伏发电用推挽正激DC-DC变换器的研究》篇一隔离式光伏发电用推挽正激DC-DC变换器的研究一、引言随着可再生能源的日益重要性和环保意识的提升，光伏发电技术得到了广泛的应用。
在光伏发电系统中，DC/DC变换器起着关键的作用，能够有效地转换和管理电能。
隔离式推挽正激DC/DC变换器，作为一种高效、可靠的电力电子设备，在光伏发电系统中得到了广泛的应用。
本文旨在研究隔离式光伏发电用推挽正激DC/DC变换器的工作原理、性能分析及其在光伏发电系统中的应用。
二、推挽正激DC/DC变换器的工作原理推挽正激DC/DC变换器是一种基于开关电源技术的电力电子设备，其工作原理是通过两个开关管交替工作，将直流电源的电能转换为高频交流电，再通过变压器进行电压变换和电气隔离。
在推挽正激的工作方式中，两个开关管在一定的频率下交替工作，使变压器初级侧的电流在每个周期内都保持连续，从而提高了效率。
三、隔离式光伏发电用推挽正激DC/DC变换器的特点隔离式推挽正激DC/DC变换器在光伏发电系统中，除了具备传统推挽正激变换器的优点外，还具有电气隔离的特点。
这能有效保障系统的安全性和稳定性。
此外，该变换器还具有高效率、高功率密度、低成本的优点，使其在光伏发电系统中得到了广泛的应用。
四、隔离式推挽正激DC/DC变换器的性能分析在光伏发电系统中，隔离式推挽正激DC/DC变换器的性能直接影响系统的整体性能。
通过对变换器的工作原理和结构进行分析，我们可以发现其具有较高的转换效率和较低的能耗。
此外，该变换器还具有良好的动态性能和稳定性，能有效地应对光伏发电系统中的各种变化和挑战。
五、隔离式推挽正激DC/DC变换器在光伏发电系统中的应用在光伏发电系统中，隔离式推挽正激DC/DC变换器主要用于将光伏电池板产生的直流电转换为适合系统使用的电压和电流。
通过该变换器的工作，可以有效地提高系统的效率和稳定性，同时保障系统的安全运行。
此外，该变换器还可以与其他电力电子设备配合使用，如逆变器、储能系统等，共同构成一个完整的光伏发电系统。
《隔离式光伏发电用推挽正激DC-DC变换器的研究》范文
《隔离式光伏发电用推挽正激DC-DC变换器的研究》篇一隔离式光伏发电用推挽正激DC-DC变换器的研究一、引言随着环保理念的普及和能源危机意识的提高，可再生能源如光伏发电受到了广泛关注。
其中，隔离式光伏发电系统以其出色的安全性和高效率在能源领域发挥着重要作用。
推挽正激DC/DC 变换器作为隔离式光伏发电系统中的关键部分，其性能的优劣直接影响到整个系统的运行效率和稳定性。
因此，对推挽正激DC/DC变换器的研究具有重要的理论意义和实践价值。
二、推挽正激DC/DC变换器的基本原理与特点推挽正激DC/DC变换器是一种将直流电压进行转换和调节的电路。
它主要由两个开关管、两个二极管、一个变压器和滤波电路等组成。
当开关管工作时，通过控制其通断时间，使得变压器在初级线圈中产生交流电，从而在次级线圈中产生正激式输出电压。
其特点是结构简单、转换效率高、可靠性高等。
三、隔离式光伏发电系统中推挽正激DC/DC变换器的应用在隔离式光伏发电系统中，推挽正激DC/DC变换器主要用于将光伏电池板输出的直流电压进行转换和调节，以满足系统对电压和电流的需求。
同时，通过控制开关管的通断时间，可以实现最大功率点跟踪（MPPT），提高光伏电池板的发电效率。
此外，推挽正激DC/DC变换器还具有电气隔离的功能，保障了系统的安全性。
四、推挽正激DC/DC变换器的研究现状与挑战目前，针对推挽正激DC/DC变换器的研究主要集中在优化其电路结构、提高转换效率、降低能耗等方面。
然而，在实际应用中仍存在一些挑战，如开关管的电压和电流应力大、电磁干扰（EMI）等问题。
因此，如何降低开关管的应力、提高变换器的稳定性、减少EMI等问题成为当前研究的重点。
五、推挽正激DC/DC变换器的优化设计与实验分析针对上述问题，本文提出了一种优化设计的推挽正激DC/DC 变换器。
首先，通过改进电路结构，降低开关管的电压和电流应力；其次，采用软开关技术，减少开关过程中的能量损失；最后，通过优化控制策略，提高系统的稳定性和可靠性。
基于UC3846的推挽正激DC_DC变换器的设计_白志青
诊与急救、中医基础理论等农村医疗工作适用性课程，坚持早临床、多 临床、反复临床，增加实践教学的比例，构建分层次、分阶段的实践教学 体系；突出分流方向类课程，加强健康教育、预防与保健、全科医学概论 等今后工作中常需用到的全科医学知识、预防医学知识的学习。
2.以“订单式”培养为契机，建设优质的教学资源，大力促进教学改 革
图 4 输入过/欠压保护电路 还有就是，当 2705 输出高电平时，三极管饱和接通使得电路支路 接地。电路中有电容 C6 的存在，使得电路加速，而三极管的导通会推 迟。三极管的导通压降比晶闸管的要小，所以晶闸管不能连续导通，即 晶闸管恢复关断。当过/欠压故障消除后，系统重新输出脉冲[4][5]。 2.2 输入过流/过载保护电路 当电路中检测到电流过大、负载过载的信号时，比较器 LM2903 就 会输出低电平，光耦 2705 同时输出高电平，经 D7 加在控制电路的引脚 16 上，也会使得脉冲输出封锁。电路由晶闸管维持导通，只有当系统电 流在正常输入范围内且不过载时，系统重新输出启动信号才有脉冲输 出[6]。输入过流/过载保护电路如图 5 所示。
0.引言 推挽拓扑结构为升压电源最常用的拓扑结构（如：联能和协欣），适 用于低压大电流电路。推挽变换器电路结构简单，其高频变压器磁芯 亦是双向磁化，而且对变压器的绕制要求较高，必须具有良好的对称 性。变压器的磁芯偏磁对器件参数的一致性和驱动电路驱动信号脉宽 的一致性提出了较高的要求，同时控制方式也要求采用电流型控制方 案，增加电路的复杂性和难度。但是高频变压器上直接施加输入电压， 因而只用两个功率开关管便能获得较大的功率输出，而且两路驱动电 路无需隔离，因此驱动电路可以简化。这是推挽电路最明显的优点。 但推挽电路也有两个缺点：一是在开关管关断时原边线圈的漏感能量 释放困难，而且，会在开关管上形成关断尖峰，易导致开关管损坏。二 是器件或电路的不对称会引起磁芯偏磁，导致磁芯饱和。本设计的主 拓扑采用较为新颖的推挽正激电路，与推挽电路相比，推挽正激电路在 推挽变压器初级两个绕组的同名端增加了箝位电容 C0。 1.推挽正激 DC-DC 变换器硬件电路的设计 1.1 新型推挽正激电路 针对推挽电路两个明显的缺点，本设计的主电路采用新型推挽正 激电路，是在以往的推挽变压器初级两个绕组的同名端增加了箝位电 容 C0，推挽电路的工作性能因 C0的加入而得到很大改善[1-3]。推挽正激 电路如图 1 所示。
推挽直直变换器与桥式直直变换器
流过功率开关管的最大电流：
IQ 1ma x IQ 2ma x IP ma x W W 1 2Io W W 1 2 28 V L i fD nfy s
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考虑变压器漏感 在的实存际在应 ，用 变中 换， 器变的压工器作总原是理存与在不漏考感 虑， 漏由 感于 时漏 有vAB 感 所12Vin
阻负载时只有开关管中有电流流过，感性负载时
开关管和二极管中都有电流流过。
南京邮电大学
Q1和Q2 导通小于180o工作 如果Q1和Q2导通时间减少，则输出电压为宽度小
于180o的方波，若输出端接电阻负载时，负载电 流波形和电压波形相同；输出端接电感负载时， 若电感量为L，则电感电流iL波形为三角波，Q1 导通，电流上升；Q1关断，电感电流iL经D2续流 ，电流以斜率下降。D2续流，使Vin加在W12上，在 W2绕组上，电压极性反向，如图中阴影部分所示 。如果Q1和Q2 导通时间分别大于T/4，则在感性 负载时，输出电压VO为180o的交变方波，不再受Q1 和Q2 导通时间的影响。
高速电机 实验室
推挽直直变换器 与桥式直直变换器
1
Contents
1
推挽直直变换器
2
半桥式直直变换器
3
全桥式直直变换器
南京邮电大学
推挽式DC-DC变换器（PUSH-PULL）
Vin
Tr
D R1
Q1
D1
W
11
* W21
*
* W22
DR2
W
12
*
Lf
D FW
C
f
VO
Q
2
南京邮电大学
D2
推挽式DC-DC变换器主电路
《2024年基于PFF控制的推挽全桥双向DC-DC变换器的研究》范文
《基于PFF控制的推挽全桥双向DC-DC变换器的研究》篇一一、引言随着电力电子技术的快速发展，DC-DC变换器在各种电源系统中扮演着至关重要的角色。
其中，推挽全桥双向DC-DC变换器以其高效率、高功率密度等优点被广泛应用于电动汽车、不间断电源、储能系统等领域。
本文将重点研究基于PFF（Power Flow Control）控制的推挽全桥双向DC-DC变换器，探讨其工作原理、性能特点及优化策略。
二、推挽全桥双向DC-DC变换器的基本原理推挽全桥双向DC-DC变换器是一种能够实现能量双向流动的变换器，其基本工作原理是通过控制开关管的通断，实现能量的传输和转换。
推挽全桥结构具有较高的电压利用率和功率密度，使得它在各种电源系统中得到广泛应用。
三、PFF控制策略的引入PFF控制策略是一种功率流控制方法，它通过实时监测系统的功率流，对开关管进行精确控制，以实现能量的高效传输。
将PFF控制策略应用于推挽全桥双向DC-DC变换器，可以有效提高系统的能量转换效率和稳定性。
四、基于PFF控制的推挽全桥双向DC-DC变换器的工作原理基于PFF控制的推挽全桥双向DC-DC变换器，通过PFF控制器实时监测系统的功率流，并根据监测结果调整开关管的通断，以实现能量的高效传输。
当系统需要从直流电源汲取能量时，PFF控制器将控制开关管按照一定的顺序通断，使得能量从直流电源流向负载；当系统需要向直流电源回馈能量时，PFF控制器同样会根据功率流的变化调整开关管的通断，以实现能量的回馈。
五、性能特点及优化策略基于PFF控制的推挽全桥双向DC-DC变换器具有以下性能特点：1. 高效率：PFF控制策略能够实时监测系统的功率流，并根据监测结果调整开关管的通断，从而实现能量的高效传输。
2. 高功率密度：推挽全桥结构具有较高的电压利用率和功率密度，使得系统具有较小的体积和重量。
3. 可靠性高：PFF控制策略具有较好的稳定性和可靠性，能够保证系统的正常运行。
推挽全桥双向直流变换器的研究
推挽全桥双向直流变换器的研究1 引言随着环境污染的日益严重和新能源的开发，双向直流变换器得到了越来越广泛的应用，像直流不停电电源系统，航天电源系统、电动汽车等场合都应用到了双向直流变换器。
越来越多的双向直流变换器拓扑也被提出，不隔离的双向直流变换器有Bi Buck/Boost、Bi Buck-Boost、Bi Cuk、Bi Sepic-Zeta;隔离式的双向直流变换器有正激、反激、推挽和桥式等拓扑结构。
不同的拓扑对应于不同的应用场合，各有其优缺点。
推挽全桥双向直流变换器是由全桥拓扑加全波整流演变而来。
推挽侧为电流型，输入由蓄电池供给，全桥侧为电压型，输入接在直流高压母线上。
此双向直流变换器拓扑适用在电压传输比较大、传输功率较高的场合。
本文分析了推挽全桥双向直流变换器的工作原理，通过两种工作模式的分析，理论上证明了此拓扑实现能量双向流动的可行性，并对推挽侧开关管上电压尖峰形成原因进行了分析，提出了解决方法，在文章的最后给出了仿真波形和实验波形。
2 工作原理图1为推挽全桥双向DC/DC变换器原理图。
图2给出了该变换器的主要波形。
变换器原副边的电气隔离是通过变压器来实现的，原边为电流型推挽电路，副边为全桥电路，该变换器有两种工作模式：(1)升压模式：在这种工作模式下S1 、S2 作为开关管工作; S3，S4 ，S5 ，S6 作为同步整流管工作，整流方式为全桥整流，这种整流方式适用于输出电压比较高，输出电流比较小的场合。
由于电感L 的存在S1、S2 的占空比必须大于0.5。
(2)降压模式：在这种工作模式下S3，S4，S5，S6 作为开关管工作，S1 、S2 作为同步整流管工作，整流方式为全波整流。
分析前，作出如下假设：所有开关管、二极管均为理想器件;所有电感、电容、变压器均为理想元件;，;2.1 升压工作模式在升压工作模式下，原边输入为电流型推挽电路，副边输出为全桥整流电路。
S1 ，S2 作为开关管工作，S3 ，S4，S5，S6 作为同步整流管工作。
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电力电子技术课程设计班级：电气 1102学号：姓名：扬州大学水利与能源动力工程学院电气工程及其自动化二零一五年一月目录第一章：任务书 (3)一、课程设计的内容 (3)二、课程设计的目的和要求 (3)三、仿真软件的使用 (3)四、时间安排 (4)五、设计总结报告主要内容 (5)第二章：课程设计报告 (6)一设计任务及要求 (6)二主电路方案确定 (7)三推挽型DC/DC变换器额定参数 (9)四建立仿真模型并进行仿真实验 (10)五心得体会 (13)六参考文献 (14)第一章：任务书一、课程设计的内容推挽型DC/DC变换器的设计及研究(PSPICE)二、课程设计的目的和要求1、进一步熟悉和掌握电力电子原器件的器件；2、进一步熟悉和掌握电力电子电路的拓扑结构和工作原理；3、掌握电力电子电路设计的基本方法和技术，掌握有关电路参数设计的方法；4、培养对电力电子电路的性能分析的能力；5、培养撰写研究设计报告的能力。
三、仿真软件的使用在电力电子系统中，需要应用大功率开关器件，因此对工程人员来说对所设计的电路最好能通过计算机分析和仿真，不断修改和完善电路。
PSPICE是当今世界上著名的电路仿真标准工具之一，是较早出现的EDA 软件之一，1985年就由MICROSIM公司推出。
现在使用较多的是PSPICE 6.2，工作于Windows环境，整个软件由原理图编辑、电路仿真、激励编辑、元器件库编辑、波形图等几个部分组成，使用时是一个整体，但各个部分各有各的窗口。
新推出的版本为PSPICE 9.2，是功能强大的模拟电路和数字电路混合仿真EDA 软件。
它可以进行各种各样的电路仿真、激励建立、温度与噪声分析、模拟控制、波形输出、数据输出、并在同一个窗口内同时显示模拟与数字的仿真结果。
无论对哪种器件哪些电路进行仿真，包括IGBT、脉宽调制电路、模／数转换、数／模转换等，都可以得到精确的仿真结果。
对于库中没有的元器件模块，还可以自已编辑。
PSPICE可以对电路进行以下一些工作：1.制作实际电路之前，仿真该电路的电性能，如计算直流工作点（Bias Point），进行直流扫描（DC Sweep）与交流扫描（AC Sweep），显示检测点的电压电流波形等。
2.估计元器件变化（Parametric）对电路造成的影响。
3.分析一些较难测量的电路特性，如进行噪声（Noise）、频谱（Fourier）、器件灵敏度（Sensitivity）、温度（Temperature）分析等。
4.优化设计。
PSPICE主要包括Schematics、Pspice、Probe、Stmed（Stimulus Editor）、Parts等5个软件包。
其中：○1.Schematics是一个电路模拟器。
它可以直接绘制电路图，自动生成电路描述文件；并可对电路进行直流分析、交流分析、瞬态分析、傅立叶分析、环境温度分析、蒙特卡罗分析和灵敏度分析等多种分析；而且还可以对元件进行修改和编辑。
○2.Pspice是一个数据处理器。
它可以对在Schematics中所绘制的电路进行模拟分析，运算出结果并自动生成输出文件和数据文件。
○3.Probe是后处理器，相当于一个示波器。
它可以将在Pspice运算的结果在屏幕或打印设备上显示出来。
模拟结果还可以接受由基本参量组成的任意表达式。
○4.Stmed是产生信号源的工具。
它在设定各种激励信号时非常方便直观，而且容易查对。
○5.Parts是对器件建模的工具。
它可以半自动地将来自厂家的器件数据信息或用户自定义的器件数据转换为Pspice中所用的模拟数据，并提供它们之间的关系曲线及相互作用，确定元件的精确度。
四、时间安排1、方案设计：根据课程设计给定的内容和条件，进行调查研究、查阅参考文献，进行反复比较和可行性论证，确定出方案电路，画出主要单元电路、输入、输出及重要控制信号概貌的框图。
2、电路设计：根据方案设计框图，仿真软件上画出详细的逻辑图。
3、结合具体电路，设定合适的参数4、进行电路的仿真5、总结鉴定：考核所设计电路是否全面达到预定的技术指标，能否长期可靠地工作，并写出设计总结报告。
五、设计总结报告主要内容1、课程设计报告的题目2、课程设计的内容3、所设计电路的工作原理（包括电路原理图、理论波形）4、电路的设计过程5、各参数的计算6、仿真模型的建立、仿真参数的设置7、进行仿真实验，列举仿真结果8、对仿真结果的分析9，结论与收获第二章：课程设计报告一设计任务及要求一、课程设计的题目推挽型DC/DC变换器的设计及研究(PSPICE)二、课程设计的任务设计一个推挽型DC/DC变换器，并以它为例，对多层次建模方法加以介绍，以此加深对电子电路的理解。
三、课程设计的目的和要求1、进一步熟悉和掌握电力电子原器件的器件；2、进一步熟悉和掌握电力电子电路的拓扑结构和工作原理；3、掌握电力电子电路设计的基本方法和技术，掌握有关电路参数设计的方法；4、培养对电力电子电路的性能分析的能力；5、培养撰写研究设计报告的能力。
二主电路方案确定1、推挽型DC/DC变换器的原理图图1：推挽型Boost DC/DC变换器的原理图推挽型Boost DC/DC变换器的工作原理：推挽式Boost DC/DC变换器的拓扑结构，如图1所示，前面一级升压电路可以看作是一个Boost升压电路，通过调整开关管S1的占空比来调节变压器原边输入电压；后面一级升压电路是一个推挽式变换电路，也可以看作是由两个正激式变换器组合来实现的，该变换器是由一个具有中心抽头的变压器和两只开关管S2、S3构成的。
这两个正激式变换器在工作过程中相位相反，在一个完整的周期中交替把能量传递给负载，所以称为推挽式变换。
功率开关管S1、S2、S3的发射极直接连接在电源负极，因此该变换器的驱动电路继承了一般推挽式变换电路的优点：基极驱动十分方便、简单，不需要进行电气隔离就可以直接驱动。
该拓扑结构具有结构紧凑、驱动电路简单以及升压效果明显等优点。
升压变换时其具体的工作过程如图2所示，高压侧开关管的驱动信号被封锁。
功率开关管S1和升压电感L1构成的Boost电路将电源电压初次升高到一定的电压值；S2和S3驱动信号的占空比均为50%，构成的推挽变换电路将升高后的直流电压变换成交流电压，通过高频变压器传送到副边，并将电压进一步升高，利用反向电路中的开关管的反并二极管进行整流。
在任一时刻，电流仅仅流过一个开关器件，这大大降低了变换器的通态损耗，同时提高了变换器的效率、缩小了变换器的体积。
开关管S1、S2、S3的驱动信号，以及开关管所承受的电压波形、电感L1中的电流波形，如图2所示。
理论波形图分析图2：推挽型Boost DC/DC变换器发脉冲波形各开关状态如下：（1）t0～t1阶段 t0时刻，S1导通，低压侧直流电压加在L1的两端，电感中的电流线性增长。
此期间电源对电感充电，储存能量，为了能够保证电流的连续性，要求电感L1要足够大。
这期间虽然开关管S2有触发信号，但是开关管S1的导通对L2回路形成短路，加在变压器原边的电压为零，变压器副边输出电压也为零。
（2）t1～t2阶段 t1时刻，S1关断，S2承受正向电压导通，L1中的电流将通过开关管S2流经变压器，此时变换器对负载供电，L1中的电流线性下降。
（3）t2～t3阶段 t2时刻，S1再次导通，工作过程同t0～t1阶段。
（4）t3～t4阶段 t3时刻，S1关断，S3承受正向电压导通，L1中的电流将通过开关管S3流经变压器，此时变压器对负载供电，L1中的电流线性下降。
通过分析得到如下结论：该电路采用Boost 升压电路和推挽式升压电路两种升压电路相结合的方式对输入电压进行升压，大大地提升了升压的整体效率。
但是其主要缺点是：电路主体部分仍然采用硬开关电路，造成的开关损耗也比较大，变换器的工作效率受到一定的限制。
因此有必要对变换电路进行改进，可以将串联谐振软开关技术引入到推挽式Boost 变换器中。
三 推挽型DC/DC 变换器额定参数额定参数的选择：输入直流电压：Uin=28VDC ；输出直流电压：Uo=270VDC ；变压器原、副边匝比：1:3；电感：L4=200μH ；输出滤波电容：C1=200μF ；开关管： IRF460；功率二极管：MUR460输出电压计算公式：V o=Vd Tston N N ••212四建立仿真模型并进行仿真实验开关管的驱动电压开关管的驱动电路波形图3：开关管S2驱动波形图4：开关管S3驱动波形推挽型Boost DC/DC变换器电路图5：推挽型Boost DC/DC变换器电路原理图图6：输出电压波形图2、推挽型DC/DC变换器电路图7：推挽型DC/DC变换器原理图图8：输出波形图由图5、图6可以看出DC/DC变换器去掉Boost升压电路后，输出电压幅值减小。
Vd=28*3=84V符合计算公式。
五心得体会通过这一次的课程设计，我对电力电子的相关知识有了深刻的认识、对制作电力电子器件有了大致的了解，同时加深了对整流、触发电路等知识的了解和掌握，同时通过实践，对以上内容有了更深刻的认识，有效地将书本知识和实际情况联系起来。
课程设计是大学里必不可少的一项内容，一直以来，我们作为学生，只是一味地获取知识，真正实践的机会少之又少。
所以我觉得课程设计具有重大的意义，它提供我们实践的机会，从中去发觉自己所学的与真正应用的是不相符的，是不是在大学里学的知识出了校园就用不上。
通过实践，可以了解自己与理想的差距，在以后的学习中，可以有侧重地弥补某些方面的不足。
在学习的闲暇之间，一定要实际运用理论知识，在实践中验证知识，发现知识。
六参考文献[1]朱桂萍,陈建业.电力电子电路的计算机仿真[M].清华大学出版社,2008[2] 陈建业.开关电源计算机仿真技术[M].电子工业出版社,2011[3] SimPowerSystems手册./products/simpower/[4] 魏艳君.电力电子电路仿真-MATLAB和PSpice[M].机械工业出版社,2012[5] 电力电子、电机控制系统的建模和仿真[M].机械工业出版社,2011[6] 陈坚.电力电子学,第二版[M].高等教育出版社,2003[7] 王兆安.电力电子技术,第五版[M].机械工业出版社,2010[7]（美）安格.开关功率变换器-开关电源的原理、仿真和设计[M].机械工业出版社,2011[8] 周洁敏.开关电源理论及设计[M].北京航天航空大学出版社,2012。