推挽式变换器：应用于低电压输入场合的优点与问题

图2-7 推挽式变换器

推挽式变换器（见图2-7）主要通过中心抽头交替导通每个晶体管开关，由此双向驱动变压器。通常，推挽式变压器的大小是单端型变压器的一半，因此结构更加紧凑。推挽动作可使铁心在每半个周期内重置，因此无需钳位绕组。在每个晶体管导通周期内，功率传输到降压变换器的输出电路。推挽式变换器一般用于输出功率在100～500W范围的应用场合，因此其在高功率密度、低纹波输出的应用中性能优越。

推挽式变换器中，变压器和输出滤波电路的设计紧凑，同时输出纹波较低，因此适用于需要考虑空间问题的应用场合。然而，推挽式变换器的一个主要缺点是每个晶体管必须阻断两倍的输入电压，这是因为变压器一次侧中心抽头的倍增效应，即使两个晶体管同时工作。

推挽式变换器的另一个问题是易于产生磁通对称失衡。如果在每半个周期中磁通振荡不对称，伏-秒特性也将不平衡，由此导致变压器饱和，尤其是对于高输出电压的情况。对称失衡可能由于两个晶体管的特性不同所造成，如两极的储存时间不同和状态损耗不同。

中心抽头意味着需要额外的铜圈，并且需要之间具有良好的耦合关系来尽可能地减少漏感尖峰。值得注意的是，如果需要缓冲器来保护晶体管，则需要精确设计，因为它们之间可能会相互干扰。这对于所有对称驱动变换器都需注意。

推挽式变换器的这些优点说明其一般用于低电压输入的场合，如12V、28V或48V。在汽车和通信行业中的DC-DC变换器通常都采用推挽式变换器。在上述电压情况下可避免变压器饱和。由于推挽式变换器一般都工作于低直流电压，对于功率MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）可用于48V和96V的应用场合。(www.xing528.com)

它的电压比为

输出电感和二极管D₁的电流波形如图2-8所示。

图2-8 推挽式变换器输出电感和二极管D₁的电流波形