Nguyễn Văn Đức Luận văn tốt nghiệp
Trang 21
IV. PUSH - PULL CONVERTER
Mạch Push - Pull như sơ đồ sau:
- Nó gồm 1 biến áp T
1
với nhiều cuộn thứ cấp N
S1
, N
S2
, N
m
và một mạch
điều khiển độ rộng xung bằng điện áp DC. Các ngõ ra điện áp V
S1
,Vs2,
Vm và lấy tín hiệu phản hồi về từ V
m
. Ton được điều chỉnh để ngăn chặn sự
thay đổi tải hay nguồn cung cấp.
xuống V
ce(sat)
khoảng 1V. Vì thế khi cả hai transitor dẫn thì điện áp vuông có
giá trò V
dc
- 1
- Điện áp trung bình tại ngõ ra V
m

V
m
=
T
Ton
N
N
V
p
m
dc
2
5,0)1(









V
S2
=
T
Ton
N
N
V
p
S
dc
2
5,0)1(
2

















a. BIẾN ÁP CÔNG SUẤT
 Chọn lõi : Thiết kế biến áp ta phải chọn lõi phù hợp với công
suất ra. Chọn lõi cho công suất ngõ ra của biến áp phụ thuộc vào tần số hoạt
.
Nguyễn Văn Đức Luận văn tốt nghiệp
Trang 23
động, mật độ từ cảm ( B
1
và B
2
), tiết diện lõi sắt, tiết diện khung quấn dây
Ab,và mật độ dòng điện trong mỗi cuộn.
 Chọn số vòng dây sơ cấp
-Đònh luật Faraday : E = NAe (dB/dt ) x 10
+8

Với:- E: Điện áp rơi trên lõi cuộn dây( hay cuộn dây biến áp )
-N : Số vòng dây(vòng)
-A
e
: Tiết diện lõi ( cm
2
)
-dB : ( Gauss )
> dB =
NAe
E
dt
8
10.



(2-19)
 Chọn số vòng dây thứ cấp :
-Số vòng dây thứ cấp được chọn từ :
V
m
=


0,5 - ) 1 - (Vdc (V
dc
- 1 )








p
m
N
N
- 0,5]
T
Ton2

V






1
2
p
S
N
N
T
Ton2

 Tính toán dòng san bằng đỉnh.
-Giả sử hiệu suất 80% ( thường đạt được ở tần số trên 200KHz )
P
0
= 0,8P
in

-Hay P
in
= 1,25P
0
= V
dcmin
.0,8I
pft


rms
= 0,632
min
0
min
0
986,056,1
dcdc
V
P
V
P


 Tính toán dòng gợn sóng đỉnh thứ cấp và kích cỡ dây :
I
S(rms)
= I
dc
D = I
dc
4,0
= 0,632.I
d c

-Với I
dc
dòng điện ngõ ra.
 Thiết kế bộ lọc ngõ ra.
1) Thiết kế cuộn cảm ngõ ra :

1
(2Ton/T ) thì Ton =
1
0
2V
TV
-N
S
sẽ được chọn 0,8172 khi V
dc
, V
1
là nhỏ nhất
min
1
0
22
8,0
V
TV
T
T
on


D1
D2
Co
.
Nguyễn Văn Đức Luận văn tốt nghiệp
Trang 25
Nếu dòng I
dcmin
=
10
1
I
on
Vậy : L
0
=
n
I
TV
0
0
5,0

-Trong đó , L
0
(H)
-V
0
(V)
-T(s)

dIV
x
R
x
r
/
10801080
6
0
6 

C
0
=
r
V
dIc )1080(


* Ưu điểm và nhược điểm :
1) Ưu điểm
- Converter này phân phối năng lượng ra tải qua biến áp. Vì vậy sự
phản hồi điện áp ngõ ra được cấp điện DC với ngõ vào và có nhiều cuộn thứ
cấp biến áp nên có thể có nhiều điện áp đầu ra.
- Khi bộ nguồn cung cấp đã được cải tiến, điều chỉnh các converter
ban đầu để mang lại công suất lớn hơn từ những linh kiện nhỏ hơn. Vì vậy
hiệu suất cho hệ thống phải tăng. Một cách đơn giản để làm điều này là sử
dụng biến áp có đầu nối giữa cuộn dây sơ cấp để lợi dụng cho mỗi nửa chu kỳ
trên và nửa chu kỳ dưới của cuộn sơ cấp.
- Hiệu suất cao ( gần 90%).

dẫn, đầu có chấm của cuộn sơ cấp và tất cả các cuộn thứ cấp
trở thành dương so với các đầu dây còn lại không dấu.
- Dòng chảy đến tải khi transistor công suất Q
1
dẫn - nên gọi là
Forward converter. Ổn áp Push-Pull và Buck cũng phân phối dòng đến tải khi
transitor công suất dẫn.
-Trái lại, Boost converter và Flyback lưu trữ năng lượng ở cuộn cảm
hay cuộn sơ của biến áp khi transistor dẫn và phân phối dòng đến tải khi
transistor ngắt
- Khi Q
1
dẫn (T
on
), thì điện áp ở tốt chỉnh lưu ở mức cao trong thời gian
T
on
. Giả sử 1V cho Q
1
và D
2
phân cực thuận V
D2
thì điện áp ở mức cao đó là :
Mạch điều khiển
độ rộng xung
Mạch so
sánh
L1
L2

Nm
V
dc
1
- V
D2

-Khi Q
1
tắt , dòng lưu trữ trong dây dẫn của T
1
ngược cực với điện áp
trên Np. Tất cả các đầu đầu của sơ và thứ âm so với các đầu còn lại. Thì
Transistor Q
1
sẽ bò đánh thủng nếu không có diode D
1
dẫn trả năng lượng .
- Điện áp ngõ ra DC :
V
om
=
 
T
Ton
V
Np
Nm
V
ddc

V
om
=
 
T
T
V
Np
Nm
V
on
ddc
max
min
1























V
S2
=
 
T
T
V
Np
N
V
on
d
S
dc
max
2
min
1






pft
=
min
0
.13,3
dc
V
P4. Thiết kế biến áp công suất :
.
Nguyễn Văn Đức Luận văn tốt nghiệp
Trang 28
a) Lõi biến áp :Việc chọn lõi cho biến áp Forward converter giống
với biến áp Push - Pull vì có cùng thông số. Mật độ từ trường, lõi sắt, tiết diện
điện cảm, tần số, và mật độ dòng của cuộn.
b) Tính toán vòng dây sơ cấp.

N
p
=


dBAe
xTV
dc
.
10)22/8,0(1
8













V
S2
=
 
T
T
V
Np
N
V
on
d
S
dc
max

V
on
d
S
dc
max
1
min
1















d) Tính toán dòng điện gợn sóng sơ cấp :
I
rms(p)

Nguyễn Văn Đức Luận văn tốt nghiệp
Trang 29
= 0,632.I
dc
.

f) Bộ lọc ngõ ra :
 Cuộn cảm :

dI = 2I
dcmin
=
1
max0min
)(
L
TVV
ondk
Hay L
1
=
min
max0min
2
)(
dc
ondk

0
= 65 x 10
-6
/R
0

C
0
= 65 x 10
-6
.
r
V
dI
0
(2-27)
VI. SƠ ĐỒ FLYBACK
-Sơ đồ dùng linh kiện ngắt dẫn dòng vào cuộn sơ cấp máy biến áp lõi
ferrite, điện thế tại cuộn thứ cấp được đổi ra điện một chiều bằng diode chỉnh
lưu.
-Tần số đóng ngắt có thể từ 10kHz đến 100KHz
Vo
ĐCX
L1,n1
i
2
i

S
. Do chiều dây quấn n
1
,n
2
không dẫn L
1
tích lũy
năng lượng vào mạch từ ferrit, từ thông trong mạch từ tăng.
i
1
=
1
L
V
S
.t + I
1min

-i
1
tăng từ I
1min
đến I
1max
dòng gia tăng bằng :
I
1max
- I
1min

L
Vs
D
D
n
n
R
V
s
1
2
2
1
2
2)1(














