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MOS管推挽自激電路詳解
  • 發(fā)布時(shí)間:2024-12-23 18:09:20
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MOS管推挽自激電路詳解
常見(jiàn)的小功率電源幾乎都是反激電路,有些LED電源是單端或者交錯(cuò)式的正激,且都是單端形式,磁芯只能利用第一象限。但推挽和橋式電路都是利用了磁芯的一三象限。
因此在同磁芯和同頻率的情況下,其功率相比較起來(lái),推挽式和橋式會(huì)更大。
推挽自激電路以前以三極管來(lái)作為主要驅(qū)動(dòng)器件,但存在一些缺點(diǎn),比如放大倍小,驅(qū)動(dòng)難,正向的壓降較大,容易出現(xiàn)高頻自激而損壞。
但后來(lái)有了MOS管的出現(xiàn),在功率大的場(chǎng)景中,它有了更大的優(yōu)勢(shì)。于是我們利用MOS管來(lái)進(jìn)行推挽自激。那它是如何工作的呢?
我們來(lái)圍繞下面這張電路圖展開(kāi)了解:
MOS管推挽自激電路
當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合時(shí),繼電器的線圈通電,電源+V經(jīng)過(guò)電感L1,向N1 N2(變壓器)的中抽頭進(jìn)行供電,此外,電流還會(huì)C1和R2(電阻)流向N3、N4的中抽頭。
這時(shí)N3、N4的電流會(huì)通過(guò)電阻R3、R4,流向Q1和Q2的柵極。
如果按平時(shí)的思路來(lái)看,我們可能會(huì)認(rèn)為,Q1、Q2會(huì)因此導(dǎo)通并燒毀,但其實(shí)并非。
原因是,N1和N4是同名端,N2和N3也是。但按照實(shí)際情況來(lái)定,兩者的電感量與內(nèi)阻以及其它參數(shù)值是不會(huì)一致的,包括MOS管的導(dǎo)通電壓。
我們假設(shè)Q1此時(shí)先導(dǎo)通,那么N1上一定會(huì)存在電流,并且會(huì)馬上互感到N3、N4上。N4為同名端,它會(huì)同時(shí)疊加電流/電壓到Q1的柵-源極,并快速的放大,讓Q1徹底導(dǎo)通。
而N3并非其同名端,它也會(huì)產(chǎn)生相反的電動(dòng)勢(shì)(由弱到強(qiáng)),讓Q2的柵-源極產(chǎn)生負(fù)壓,并果斷關(guān)閉。
當(dāng)Q1導(dǎo)通之后,變壓器N1繞組并達(dá)到磁飽和,電流會(huì)增加。這時(shí)磁通量不再增加,N4無(wú)法再互感電流/電壓后,N1上會(huì)迅速產(chǎn)生強(qiáng)烈的反相電動(dòng)勢(shì),N4的電動(dòng)勢(shì)也跟著反相,Q1截止。
這時(shí)N1上的電流反向了,相對(duì)N3來(lái)說(shuō)是同名端了。N3就會(huì)通過(guò)電阻R3把電流/電壓提供給Q2,Q2馬上導(dǎo)通。
那么接下來(lái)同之前的狀態(tài)一樣。
當(dāng)變壓器N2繞組再次達(dá)到磁飽和后,N2也就產(chǎn)生反向電動(dòng)勢(shì),讓N3也產(chǎn)生反向電動(dòng)勢(shì),然后Q2截止,同時(shí)N4互感電流讓Q1導(dǎo)通。
這樣周而復(fù)始,就形成了振蕩。
事實(shí)上,L1電感的作用是退耦及限制峰值電流的。這樣不會(huì)使電路的空載電流太大,否則開(kāi)關(guān)MOS管極有可能發(fā)熱嚴(yán)重并損壞。
加以說(shuō)明:這里要用倍壓整流。為了減小變壓器的匝比,且交流電壓很低,不易擊穿漆包線,減小危險(xiǎn)。
推挽式電源在電路工作時(shí),兩只對(duì)稱的功率開(kāi)關(guān)管一般只有一個(gè)導(dǎo)通,因此它的導(dǎo)通損耗較小。加上其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、變壓器磁芯利用率較高等優(yōu)勢(shì),推挽式電源廣泛應(yīng)用于低電壓大電流場(chǎng)合。
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