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  • mos管推挽電路組成結構和特點 晶體管和CMOS驅動級推挽電路圖
    • 發(fā)布時間:2020-09-09 16:50:41
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    mos管推挽電路組成結構和特點 晶體管和CMOS驅動級推挽電路圖
    推挽電路
    mos管推挽電路,什么是推挽電路。推挽電路就是兩個不同極性晶體管間連接的輸出電路。推挽電路采用兩個參數相同的功率BJT管或MOSFET管,以推挽方式存在于電路中,各負責正負半周的波形放大任務,電路工作時,兩只對稱的功率開關管每次只有一個導通,所以導通損耗小效率高。推挽輸出既可以向負載灌電流,也可以從負載抽取電流。
    推挽電路的組成結構
    mos管推挽電路,看看推挽電路的組成結構。如果輸出級的有兩個三極管,始終處于一個導通、一個截止的狀態(tài),也就是兩個三極管推挽相連,這樣的電路結構稱為推拉式電路或圖騰柱(Totem-pole)輸出電路。
    當輸出低電平時,也就是下級負載門輸入低電平時,輸出端的電流將是下級門灌入T4;當輸出高電平時,也就是下級負載門輸入高電平時,輸出端的電流將是下級門從本級電源經 T3、D1 拉出。這樣一來,輸出高低電平時,T3 一路和 T4 一路將交替工作,從而減低了功耗,提高了每個管的承受能力。又由于不論走哪一路,管子導通電阻都很小,使 RC 常數很小,轉變速度很快。
    因此,推拉式輸出級既提高電路的負載能力,又提高開關速度?!⊥仆旖Y構一般是指兩個三極管分別受兩互補信號的控制,總是在一個三極管導通的時候另一個截止。要實現線與需要用 OC(open collector)門電路。
    電壓和電流
    在圖(b)中的(1)所示的是圖(a)中功率變壓器Tr1的中心抽頭的波形,這種波形是因為電流反饋電感Lcf的存在及一個經過全波整流后的正弦波在過零點時會降到零。因為Lcf的直流電阻可以忽略不計,所以加在上面的直流電壓幾乎為零,在Lcf輸出端的電壓幾乎等于輸人端的電壓,即Udc。同時因為一個全波整流后的正弦波的平均幅值等于Uac=Udc=(2/π)Up,則中心抽頭的電壓峰值為Up=(π/2)Udc。由于中心抽頭的電壓峰值出現于開關管導通時間的中點,其大小為(π/2)Udc,因此另一個晶體管處于關斷狀態(tài)時承受的電壓為πUdc。
    mos管推挽電路
    假設正常的交流輸入電壓有效值為120V,并假設有±15%的偏差,所以峰值電壓為1.41×1.15×120=195V。
    考慮到PFC電路能產生很好的可以調節(jié)的直流電壓,大約比輸入交流電壓高20V左右,就有Udc=195+20=215V。這樣晶體管要保證安全工作就必須能夠承受值為πUd。的關斷電壓,也就是675V的電壓。當前有很多晶體管的額定值都可以滿足電流電壓和頻率ft的要求(如MJE18002和MJE18004,它們的Uce=1000V,ft=12MHz,β值最小為14)。
    即使晶體管的ft=4MHz也沒有關系,因為晶體管在關斷后反偏電壓的存在大大減小了它的存儲時間。
    從圖中的(2)~(5)可以看出,晶體管電流在電壓的過零點處才會上升或下降,這樣可以減少開關管的開關損耗。因為通過初級的兩個繞組的正弦半波幅值相等,所以其伏秒數也是相等的,而且由于存儲時間可以忽略(見圖(b)中的(1)),也就不會產生磁通不平衡或瞬態(tài)同時導通的問題了。
    每個半周期內的集電極電流如圖中的(4)和(5)所示。在電流方波脈沖頂部的正弦形狀特點將在下面說明。正弦形狀中點處為電流的平均值(Icav),它可以根據燈的功率計算出來。假設兩盞燈的功率均為P1,轉換器的效率為叩,輸人電壓為Udc,則集電極電流為
    mos管推挽電路
    假設兩燈管都是40W,轉換器效率η為90%,從PFC電路得到的輸人電壓Udc為205V,則
    mos管推挽電路
    推挽電路特點
    mos管推挽電路,推挽電路適用于低電壓大電流的場合,廣泛應用于功放電路和開關電源中。
    優(yōu)點是:結構簡單,開關變壓器磁芯利用率高,推挽電路工作時,兩只對稱的功率開關管每次只有一個導通,所以導通損耗小。
    缺點是:變壓器帶有中心抽頭,而且開關管的承受電壓較高;由于變壓器原邊漏感的存在,功率開關管關斷的瞬間,漏源極會產生較大的電壓尖峰,另外輸入電流的紋波較大,因而輸入濾波器的體積較大。
    采用互補晶體管和CMOS驅動級的推挽電路圖
    利用CMOS反相器4049作TDA4700輸出信號的反相級和晶體管T1、T2的驅動級。三個反相器并聯(lián)有兩個輸出端分別加到推挽電路的兩個晶體管基極上。電阻R2用來在控制電路不能保證有足夠電壓時給SIPMOS管的門極提供一個一定的電位,防止該管誤導通。電容C3用來縮短時間常數R2Cbe,這里Cbe為晶體管T基-射極間電容。
    mos管推挽電路
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