Принцип работы двухтактного импульсного источника питания
Импульсный источник питания двухтактного трансформатора с выходом выпрямителя из-за попеременной работы двух переключающих ламп эквивалентен двум импульсным источникам питания, одновременно выдающим мощность, а его выходная мощность примерно в два раза превышает выходную мощность одного импульсного источника питания. Таким образом, двухтактный трансформаторный импульсный источник питания имеет высокую выходную мощность и эффективность работы. После мостового выпрямления или двухполупериодного выпрямления требуются лишь небольшая фильтрующая индуктивность и конденсатор, а пульсации выходного напряжения могут быть очень небольшими.
В двухтактной схеме два переключателя S1 и S2 включены попеременно, образуя противоположные по фазе переменные напряжения на обоих концах обмоток N1 и N'1. Изменение рабочего цикла может изменить выходное напряжение. Когда S1 включен, диод VD1 находится во включенном состоянии, и ток дросселя L постепенно увеличивается. Когда S2 включен, диод VD2 находится во включенном состоянии, и ток дросселя L постепенно увеличивается. Когда оба переключателя выключены, VD1 и VD2 оба включены, разделяя половину тока. Пиковое напряжение, выдерживаемое S1 и S2 в выключенном состоянии, вдвое превышает Ui. S1 и S2 проводят ток одновременно, что эквивалентно короткому замыканию первичной обмотки трансформатора. Поэтому следует избегать одновременного срабатывания обоих переключателей. Рабочий цикл каждого переключателя не должен превышать 50 процентов, при этом должна оставаться мертвая зона.
Благодаря попеременной работе двух управляющих ключей К1 и К2 в двухтактном трансформаторном импульсном источнике питания форма выходного напряжения очень симметрична, и импульсный источник питания обеспечивает отдачу мощности на нагрузку на протяжении всего рабочего цикла. Таким образом, его мгновенная скорость отклика по выходному току очень высока, а характеристики выходного напряжения очень хорошие. Двухтактный трансформаторный импульсный источник питания является импульсным источником питания с самым высоким коэффициентом использования напряжения среди всех импульсных источников питания. Он может поддерживать большую выходную мощность даже при очень низком входном напряжении. Поэтому двухтактный трансформаторный импульсный источник питания широко используется в инверторах постоянного/переменного тока с низким входным напряжением или схемах преобразователей постоянного/постоянного тока.
После мостового выпрямления или двухполупериодного выпрямления коэффициент пульсации напряжения Sv и коэффициент пульсации тока Si выходного напряжения двухтактного импульсного источника питания очень малы. Для получения выходного напряжения с очень небольшими пульсациями напряжения и тока требуется лишь небольшая емкость конденсатора фильтра накопления энергии или индуктор фильтра накопления энергии. Таким образом, двухтактный импульсный источник питания представляет собой импульсный источник питания с отличными характеристиками выходного напряжения.
Кроме того, трансформатор двухтактного импульсного источника питания относится к биполярной магнитной поляризации, с диапазоном магнитной индукции, который более чем в два раза превышает диапазон униполярной магнитной поляризации, и сердечник трансформатора не должен оставлять воздушный зазор. Поэтому магнитная проницаемость сердечника двухтактного импульсного трансформатора питания во много раз выше, чем у сердечника прямого или обратного импульсного трансформатора питания с униполярной магнитной поляризацией; Таким образом, количество витков в первичной и вторичной обмотках двухтактного импульсного силового трансформатора может быть более чем в два раза больше, чем у униполярного трансформатора магнитной поляризации. Таким образом, потери на индуктивность рассеяния и сопротивление меди у двухтактных импульсных силовых трансформаторов намного меньше, чем у униполярных трансформаторов магнитной поляризации, а эффективность работы импульсных источников питания очень высока.
В схеме преобразования с двухтактным переключателем преобразование энергии управляется поочередно двумя транзисторами. Когда на выходе такая же мощность, ток составляет лишь половину тока однотактного транзистора источника питания переключателя, что приводит к уменьшению потерь переключателя и повышению эффективности.
