مبدل پوش پول (Push-Pull)

در حال بارگذاری پخش کننده...
به نام خدا. توی این مقاله قصد داریم به تشریح کامل و دقیق مبدل پوش پول بپردازیم.

معرفی کلی مبدل پوش پول:

توی مقاله توپولوژی‌های سویچینگ گفتیم که:

مبدل PUSH-PULL یه نوع مبدل DC/DC  هست که از یه ترانسفورماتور و بخش سویچینگ برای تغییر ولتاژ منبع ورودی DC استفاده میکنه.

توی این نوع مبدل همونجور که توی شماتیک میبینید از دو جفت ترانزیستور استفاده شده.

به طور کلی نحوه کار در اینجا به این صورته که ترانزیستورها به صورت متناوب خاموش و روشن میشن و جریان DC رو به صورت متناوب به ترانسفورماتور میرسونن.

ترانسفورماتور هم با نسبت تبدیل کاهنده یا افزاینده ولتاژ رو به ثانویه منتقل میکنه.

ولتاژ ورودی توی این توپولوژی هم 90 تا 264 ولت AC هست و برای توانهای کمتر از 500 وات کاربرد داره.

 

توپولوژی سویچینگ پوش پول

تصویر بالا شماتیک یک رگولاتور پوش پول هست.

توی رگولاتور ایزوله پوش پول اولیه ترانس سویچینگ به دوقسمت کاملا مساوی و قرینه تقسیم میشه.

تصویر اول مبدل پوش پول

نقطه شروع سیم پیچ ها رو هم شما دارید مشاهده می کنید.

در این رگولاتور دو تا المان سوئیچ داریم که هر کدام از این المان ها که دوتا ماسفت هستن یک نیمه سیم پیچ رو سوئیچ می کنن.

تصویر دوم مبدل پوش پول

بخش ثانویه ترانس هم دوتا سیم پیچ قرینه وجود داره که سر وسط این سیم پیچها به عنوان ولتاژ گراند خروجی و دو سر قرینه

این سیم پیچ ثانویه توسط دیودهای D5 و D6 به سلف متصل و از اونجا به خروجی و خازن خروجی متصل میشه.

تصویر سوم مبدل پوش پول

توی این رگولاتور به یک زوج قرینه پالس pwm احتیاج هست تا ترانزیستورها سوئیچ بشن.

تصویر چهارم مبدل پوش پول

این پاالسها به هیچ عنوان نباید تداخلی با همدیگه داشته باشند پس بنابراین برای درایو المان های سوئیچ این توپولوژی باید از آی سی هایی که

دارای زوج خروجی pwm هستند استفاده کرد.

در ادامه در بخش مربوط به آی سی های سوئیچینگ کنترل کننده رگلاتور های ایزوله این بیشتر توضیح خواهیم داد.

شرح عملکرد مبدل پوش پول:

به شکل دقت کنید زمانی که روی گیت ماسفت Q1، Ton داشته باشیم و Q1 روشن بشه ولتاژ روی این دو سر سیم پیچ NP1

قرار می گیره.

تصویر پنجم مبدل پوش پول

در این حالت ولتاژ در سیم پیچ های ثانویه به این صورت خواهد بود:

تصویر ششم مبدل پوش پول

دیود D6 در بایاس معکوس و خاموش، و دیود D5 در بایاس مستقیم و جریان را هدایت و سلف و خازن را شارژ میکنه و

همچنین Io رو تامین میکنه.

در ادامه روی گیت Q1، Toff قرار می‌گیره و خاموش میشه.

با فاصله اندکی Ton روی گیت ماسفت Q2 قرار میگیره و اون رو روشن میکنه.

با روشن شدن ماسفت Q2 ولتاژ Vin دو سر سیم پیچ NP2 قرار می‌گیره پلاریته خروجی هم توی این حالت بصورتی که مشاهده

میکنید هستش:

تصویر هفتم مبدل pushpull

D5 توی بایاس معکوس قرار میگیره و جریانی از اون عبور نخواهد کرد.

D6 در بایاس مستقیم قرار میگیره و جریان IL برقرار، سلف و خازن شارژ خواهند شد و جریان به بار خروجی تحویل داده میشه.

و همچنین این نکته رو باید گفت که فرکانس در قسمت ثانویه رگولاتور پوش پول دو برابر قسمت اولیه هست.

چون دو سوئیچ در یک دوره تناوب صورت می‌گیره بنابراین فرکانس خروجی رو دو برابر میکنه.

توی این رگولاتور Q1 و Q2 همزمان نباید باهم روشن بشن و اگر این اتفاق به هر دلیلی بیفته، ترانس به اشباع میره

و ماسفت ها اتصال کوتاه و منهدم میشن.

توی تئوری این رگولاتور مشکلی نداره ولی در کاربردهای عملی خیلی سخته که دو نیمه ترانس دقیقاً مشابه هم پیچید و در صورت

عدم تقارن دو نیمه ترانس این ترانس به اشباع میره و دو مرتبه موجب انهدام ماسفت ها میشه.

همچنین ماسفت هایی که توی رگولاتور پوش پول مورد استفاده قرار می گیرن باید توانایی کار در ولتاژ دو برابر ولتاژ Vin رو

داشته باشند چون در طول دوره Ton هر سوییچ ولتاژ Vin دو سر هر نیمه سیم پیچ باقی میمونه.

این منجر به این میشه که ولتاژ روی هر سوئیچ یا ماسفت ها به دوبرابر Vin افزایش پیدا کنن.

چون با قطع سیم پیچ هم به دلیل ذخیره شدن انرژی ولتاژ روی سیم پیچی که ماسفت آن با Toff قطع شده، باقی خواهد ماند

و به همین دلیل ولتاژی که روی هر سویچ میاد دو برابر ولتاژ Vin خواهد بود.

با توجه به مشکلاتی که در بالا اشاره شد رگولاتور پوش پول کمتر مورد استقبال طراحان قرار میگیره.

فرمول:

ولتاژ این رگولاتور توسط رابطه ای که مشاهده می کنید به دست میاد:

فرمول pushpull

 

پایان.

 

جهت مشاهده دوره های آموزشی ما میتوانید از لینک‌های زیر استفاده نمایید:

دوره جامع تعمیر برد

دوره مهندسی معکوس

شما میتوانید ما را در شبکه های اجتماعی اینستاگرام و همچنین آپارات دنبال کنید.

بعدی
رگولاتور نیم پل (Half-Bridge)
قبلی
مبدل فلای بک (Fly Back)

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

این فیلد را پر کنید
این فیلد را پر کنید
لطفاً یک نشانی ایمیل معتبر بنویسید.
برای ادامه، شما باید با قوانین موافقت کنید

enemad-logo