Conversor de tensão push-in

Uma das topologias mais populares de conversores de tensão de comutação é um conversor push-pull ou push-pull (literalmente, push-pull).

Ao contrário de um conversor flyback de ciclo único, a energia no núcleo pool-pool não é armazenada, pois neste caso é o núcleo do transformador e não núcleo do acelerador, serve aqui como condutor para um fluxo magnético alternado gerado por sua vez por duas metades do enrolamento primário.

Apesar do fato de que este é exatamente um transformador de pulso com uma taxa de transformação fixa, a tensão de estabilização da saída puxada ainda pode ser alterada alterando a largura dos pulsos de operação (usando modulação de largura de pulso).

Devido à sua alta eficiência (eficiência de até 95%) e à presença de isolação galvânica dos circuitos primário e secundário, os conversores push-pull são amplamente utilizados em estabilizadores e inversores com potência de 200 a 500 W (fontes de alimentação, carros inversores, UPS, etc.)

A figura abaixo mostra um esquema geral de um conversor push-pull típico.Os enrolamentos primário e secundário possuem derivações intermediárias, de modo que em cada um dos dois semiciclos de operação, quando apenas um dos transistores estiver ativo, sua própria metade do enrolamento primário e a metade correspondente do enrolamento secundário serão acionadas, onde a tensão cairá para apenas um dos dois diodos.

O uso de um retificador de onda completa com diodos Schottky na saída de um conversor push-down permite reduzir as perdas ativas e aumentar a eficiência, pois é economicamente mais conveniente enrolar duas metades do enrolamento secundário do que absorver as perdas (financeiro e ativo) com uma ponte de diodos de quatro diodos.

As chaves no loop primário de um conversor push-pull (MOSFET ou IGBT) devem ser classificadas para tensão de alimentação dupla para suportar a ação não apenas da fonte EMF, mas também da ação EMF adicional induzida durante a operação uma da outra.

As características do dispositivo e o modo de operação do circuito push-pull se comparam favoravelmente com uma meia ponte, para frente e para trás. Ao contrário de uma meia ponte, não há necessidade de desacoplar o circuito de controle do interruptor da tensão de entrada. O mecanismo do conversor funciona como dois conversores pull-forward em um dispositivo.

Além disso, ao contrário do conversor direto, o conversor buck-pull-down não precisa de uma bobina limitadora porque um dos diodos de saída continua conduzindo corrente mesmo com os transistores fechados. Finalmente, ao contrário do conversor inverso, o botão de pressão e o circuito magnético são usados ​​com mais moderação e a duração efetiva do pulso é mais longa.

Os circuitos de controle de corrente push-pull estão se tornando cada vez mais populares em fontes de alimentação embarcadas para dispositivos eletrônicos. Com essa abordagem, o problema de aumento de tensão nas teclas é completamente eliminado. Um resistor shunt é incluído no circuito de fonte comum das chaves das quais a tensão de realimentação é removida para proteção de corrente. Cada ciclo de operação do interruptor é limitado em duração a partir do momento em que a corrente atinge o valor especificado. Sob carga, a tensão de saída geralmente é limitada por PWM.

No projeto de um conversor push-pull, atenção especial é dada à seleção das chaves para que a resistência do canal aberto e a capacitância da porta sejam as mais baixas possíveis. Para controlar as portas dos transistores de efeito de campo em um conversor push-pull, os microcircuitos de driver de porta são mais usados, que lidam facilmente com sua tarefa mesmo em frequências de centenas de quilohertz, característica de fontes de alimentação pulsadas de qualquer topologia.