دفع محول الجهد

أحد أكثر الهياكل شيوعًا لتبديل محولات الجهد هو محول الدفع والسحب أو الدفع والسحب (حرفيًا ، الدفع والسحب).

على عكس محول flyback أحادي الدورة ، لا يتم تخزين الطاقة في قلب حوض السباحة ، لأنه في هذه الحالة هو جوهر المحول وليس قلب الخانق، إنه يعمل هنا كموصل لتدفق مغناطيسي متناوب يتولد بدوره بنصفين من الملف الأولي.

على الرغم من حقيقة أن هذا هو بالضبط محول نبضي مع نسبة تحويل ثابتة ، لا يزال من الممكن تغيير جهد التثبيت للإخراج المسحوب عن طريق تغيير عرض نبضات التشغيل (باستخدام تعديل عرض النبض).

نظرًا لكفاءتها العالية (كفاءة تصل إلى 95٪) ووجود عزل كلفاني للدوائر الأولية والثانوية ، تُستخدم محولات تحويل الدفع والسحب على نطاق واسع في المثبتات والمحولات بقوة 200 إلى 500 واط (مزودات الطاقة ، السيارة العاكسات ، UPS ، إلخ.)

يوضح الشكل أدناه مخططًا عامًا لمحول الدفع والسحب النموذجي.تحتوي اللفات الأولية والثانوية على صنابير متوسطة ، بحيث يتم تشغيل النصف الخاص به من الملف الأولي والنصف المقابل من الملف الثانوي في كل دورة من دورتي التشغيل النصفي عندما يكون واحدًا فقط من الترانزستورات نشطًا ، حيث سينخفض ​​الجهد إلى واحد فقط من الثنائيين.

يتيح استخدام مقوم الموجة الكاملة مع صمامات شوتكي الثنائية عند إخراج محول الضغط لأسفل تقليل الخسائر النشطة وزيادة الكفاءة ، نظرًا لأنه من الأنسب اقتصاديًا لف نصفين من اللف الثانوي بدلاً من امتصاص الخسائر (مالي ونشط) مع جسر ديود من أربعة ثنائيات.

يجب تصنيف المفاتيح الموجودة في الحلقة الأولية لمحول الدفع والسحب (MOSFET أو IGBT) لجهد إمداد مزدوج لتحمل عمل ليس فقط مصدر EMF ، ولكن أيضًا إجراء EMF الإضافي الناجم أثناء تشغيل بعضها البعض.

تُقارن خصائص الجهاز وطريقة تشغيل دائرة الدفع والسحب بشكل إيجابي مع نصف الجسر ، للأمام والخلف. على عكس نصف الجسر ، ليست هناك حاجة لفصل دائرة التحكم في المفتاح عن جهد الدخل. تعمل آلية المحول كمحولين سحب للأمام في جهاز واحد.

أيضًا ، على عكس المحول الأمامي ، لا يحتاج محول السحب لأسفل إلى ملف محدد لأن أحد الصمامات الثنائية للإخراج يستمر في إجراء التيار حتى مع إغلاق الترانزستورات. أخيرًا ، على عكس المحول العكسي ، يتم استخدام زر الضغط والدائرة المغناطيسية بشكل أقل ، وتكون مدة النبض الفعالة أطول.

أصبحت دوائر التحكم الحالية بالدفع والسحب شائعة بشكل متزايد في مصادر الطاقة المدمجة للأجهزة الإلكترونية. باستخدام هذا النهج ، يتم التخلص تمامًا من مشكلة زيادة الضغط على المفاتيح. يتم تضمين المقاوم التحويلية في دائرة المصدر الشائعة للمفاتيح التي يتم إزالة جهد التغذية المرتدة منها للحماية الحالية. تكون مدة كل دورة تشغيل للمفتاح محدودة من اللحظة التي يصل فيها التيار إلى القيمة المحددة. تحت الحمل ، عادة ما يكون جهد الخرج محدودًا بواسطة PWM.

في تصميم محول الدفع والسحب ، يتم إيلاء اهتمام خاص لاختيار المفاتيح بحيث تكون مقاومة القناة المفتوحة وسعة البوابة منخفضة قدر الإمكان. للتحكم في بوابات الترانزستورات ذات التأثير الميداني في محول الدفع والسحب ، غالبًا ما يتم استخدام الدوائر الدقيقة لمحرك البوابة ، والتي تتعامل بسهولة مع مهمتها حتى عند ترددات تصل إلى مئات الكيلو هرتز ، وهي سمة من سمات مصادر الطاقة النبضية لأي طوبولوجيا.