Principe de fonctionnement de l'alimentation à découpage push-pull
principe de fonctionnement
L'alimentation à découpage du transformateur push-pull de sortie du redresseur, en raison du fonctionnement alternatif de deux tubes de commutation, est équivalente à deux alimentations à découpage produisant simultanément de la puissance, et sa puissance de sortie est environ deux fois la puissance de sortie d'une seule alimentation à découpage. Par conséquent, l'alimentation à découpage du transformateur push-pull présente une puissance de sortie et une efficacité de travail élevées. Après un redressement en pont ou un redressement pleine onde, seuls une petite inductance de filtrage et un condensateur sont nécessaires, et l'ondulation de la tension de sortie peut être très faible.
Dans le circuit push-pull, deux interrupteurs S1 et S2 sont connectés en alternance, formant des tensions alternatives de phase opposée aux deux extrémités des enroulements N1 et N'1. La modification du rapport cyclique peut modifier la tension de sortie. Lorsque S1 est passant, la diode VD1 est à l'état passant et le courant de l'inductance L augmente progressivement. Lorsque S2 est passant, la diode VD2 est à l'état passant et le courant de l'inductance L augmente progressivement. Lorsque les deux interrupteurs sont éteints, VD1 et VD2 sont tous deux allumés, partageant la moitié du courant. La tension de crête supportée par S1 et S2 à l'état bloqué est de deux fois Ui. S1 et S2 conduisent simultanément, ce qui équivaut à un court-circuit dans l'enroulement primaire du transformateur. Il faut donc éviter que les deux interrupteurs fonctionnent simultanément. Le cycle de service de chaque commutateur ne doit pas dépasser 50 % et il doit rester une zone morte.
En raison du fonctionnement alterné des deux interrupteurs de commande K1 et K2 dans l'alimentation à découpage du transformateur push-pull, sa forme d'onde de tension de sortie est très symétrique et l'alimentation à découpage fournit de la puissance à la charge tout au long du cycle de travail. Par conséquent, sa vitesse de réponse instantanée du courant de sortie est très élevée et les caractéristiques de sortie de tension sont très bonnes. L'alimentation à découpage par transformateur push-pull est l'alimentation à découpage à utilisation de tension la plus élevée parmi toutes les alimentations à découpage. Il peut maintenir une puissance de sortie importante même lorsque la tension d’entrée est très faible. Par conséquent, l’alimentation à découpage par transformateur push-pull est largement utilisée dans les onduleurs DC/AC à basse tension d’entrée ou les circuits convertisseurs DC/DC.
Après un redressement en pont ou un redressement double alternance, le coefficient d'ondulation de tension Sv et le coefficient d'ondulation de courant Si de la tension de sortie de l'alimentation à découpage push-pull sont très faibles. Seule une petite valeur de condensateur de filtre de stockage d'énergie ou d'inductance de filtre de stockage d'énergie est nécessaire pour obtenir une tension de sortie avec une très faible ondulation de tension et une ondulation de courant. Par conséquent, l’alimentation à découpage push-pull est une alimentation à découpage avec d’excellentes caractéristiques de tension de sortie.
De plus, le transformateur de l'alimentation à découpage push-pull appartient à la polarisation magnétique bipolaire, avec une plage d'induction magnétique qui est plus de deux fois supérieure à celle de la polarisation magnétique unipolaire, et le noyau du transformateur n'a pas besoin de laisser d'entrefer. Par conséquent, la perméabilité magnétique du noyau du transformateur d'alimentation à découpage push-pull est plusieurs fois supérieure à celle du noyau du transformateur d'alimentation à découpage direct ou inverse avec polarisation magnétique unipolaire ; De cette manière, le nombre de tours de bobine dans les enroulements primaire et secondaire d'un transformateur de puissance à commutation push-pull peut être plus du double de celui d'un transformateur de polarisation magnétique unipolaire. Par conséquent, les pertes d'inductance de fuite et de résistance au cuivre des transformateurs de puissance à découpage push-pull sont beaucoup plus faibles que celles des transformateurs à polarisation magnétique unipolaire, et l'efficacité de fonctionnement des alimentations à découpage est très élevée.
Dans un circuit de conversion à commutateur push-pull, la conversion d'énergie est contrôlée alternativement par deux transistors. Lorsque la même puissance est délivrée, le courant n'est que la moitié de celui d'un transistor d'alimentation à commutateur asymétrique, ce qui entraîne une réduction des pertes de commutation et une amélioration du rendement.
