推挽变换器的基本结构

推挽变换器的基本结构

1.2 推挽变换器的核心拓扑

推挽变换器是一种利用中心抽头变压器和两只交替导通的开关管实现隔离式DC-DC转换的电路结构。它的基本结构可以用四个功能模块概括：输入直流源、带中心抽头的推挽变压器、两只功率开关管（通常为MOSFET或BJT），以及次级侧的整流滤波网络。这种拓扑在中低电压输入、中大功率输出的场景中表现出极高的性价比和功率密度。

核心组件及连接关系：

• 变压器初级中心抽头接输入电源正极，两个半绕组分别接两只开关管的漏极，开关管源极共地。

• 变压器次级中心抽头接地（或输出回路的另一端），两个次级绕组分别接两只整流二极管的正极，二极管的负极汇合后接LC滤波电路。

• PWM控制器产生两路相位差180°的驱动信号，分别控制VT1和VT2。

工作逻辑（时序与波形）：
两只开关管严格交替导通，且占空比不超过50%（中间留有死区）。当VT1导通时，输入电压加于Np1，磁芯产生正向磁通，次级对应绕组感应出电压，经VD1整流后向负载供电；VT1关断、VT2导通时，磁通反向，换由VD2工作。由于两只开关管交替接力，负载几乎在每个开关半周期都能获得能量，输出纹波频率是开关频率的两倍，滤波更容易。

优缺点分析：

• 优点：开关管共地，驱动简单；磁芯双向励磁，利用率高；无桥式整流损耗，效率较好（典型值85%~93%）。

• 缺点：开关管关断时承受约2倍输入电压（加上漏感尖峰），耐压要求高；两臂导通时间若不匹配，易导致磁芯偏磁饱和；变压器漏感产生的电压尖峰需加RC吸收或RCD钳位。