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Convertidor de medio puente push-pull

Estudiemos el diagrama esquemático de un convertidor de medio puente push-pull, que lleva el nombre internacional "medio puente" (arroz. 1).

Archivo0052Fig. 1. Convertidor de medio puente push-pull

Hasta que se aplique voltaje a las puertas de los transistores, Están cerrados. Voltaje en el punto medio del divisor capacitivo, hecho en condensadores C1 y C2 de la misma capacidad, es la mitad del voltaje constante, convertidor de suministro.

Suministramos el voltaje de desbloqueo del oscilador maestro a la puerta del transistor VT2. En el circuito + Uent, condensador C1, transformador devanado TV1, transistor VT2, -laent la corriente fluirá. Aparecerá voltaje en el devanado secundario del transformador TV1, que será rectificado por el conjunto de diodos VD1 y suavizado por el condensador C3. El transistor VT1 estuvo cerrado todo este tiempo.

Apliquemos el voltaje de bloqueo a la puerta del transistor VT2 y el voltaje de apoyo a la puerta del transistor VT1. La corriente fluirá a través del circuito + Uent,transistor VT1, transformador devanado TV1, condensador C3, -laent. En el devanado secundario del transformador TV1, aparecerá un voltaje de polaridad opuesta con respecto al ciclo anterior., que enderezará el conjunto de diodos VD1 y suavizará el condensador C3. Entonces se aplicará un voltaje constante del condensador C3 a la carga. El transistor VT2 se cierra durante el segundo ciclo.

Como vemos, la corriente fluye a través de la carga durante ambos ciclos. La frecuencia de ondulación del voltaje de salida es el doble de la frecuencia de conversión, que permite el uso de un condensador C3 de un filtro de suavizado con una pequeña capacidad nominal. El bucle de histéresis privado del circuito magnético del transformador del convertidor de medio puente está cerca del bucle de histéresis límite.

Mientras la carga no está conectada al SMPS, la mitad del voltaje de CC se aplica a cada condensador del divisor de voltaje capacitivo, convertidor de poder. Si la capacitancia de los capacitores divisores de voltaje no es lo suficientemente grande, luego, a la carga máxima durante cada medio ciclo, los condensadores se descargarán significativamente, y el voltaje a través de ellos excederá la mitad del voltaje de suministro del convertidor.

Voltaje, aplicado al devanado primario de un transformador de pulsos de un convertidor de medio puente, se puede calcular mediante la fórmula:

Archivo0053Donde tun - presión constante, convertidor de alimentación;

lanos - voltaje de saturación de un transistor clave.

La capacidad de cada condensador divisor de voltaje se puede calcular utilizando la siguiente fórmula:

Copia del archivo 0053Donde C es la capacitancia del capacitor, F;

Meprimer máximo - la amplitud de la corriente total a través del devanado primario del transformador;

F – frecuencia de conversión, hz;

ΔUcon - el cambio en el voltaje a través del capacitor durante el tiempo de paso a través de él del pulso de corriente completoprimer máximo.

El valor del componente de voltaje variable aplicado al capacitor no debe exceder el valor de referencia máximo permitido para el componente de esta marca y tipo.. Importante recordar, que la capacidad nominal de muchos condensadores a alta frecuencia y a bajas temperaturas ambiente disminuye significativamente.

Los convertidores de medio puente se utilizan ampliamente con una potencia de salida de varios vatios a varios kilovatios..

La ventaja de un convertidor de medio puente es su bajo voltaje inverso, aplicado a cada transistor del interruptor en un estado de corte, aproximadamente igual a la tensión de alimentación CC del convertidor.

Esto permite el uso de convertidores de medio puente a alta tensión de alimentación.. Los convertidores de medio puente se pueden encender sin carga, y no habrá daños peligrosos a los componentes. La frecuencia de ondulación es el doble de la frecuencia de conversión..

Si las capacitancias de los capacitores divisores de voltaje son estrictamente las mismas, los transistores clave son idénticos entre sí, y el bucle de histéresis del material conductor magnético no contiene defectos, entonces podemos asumir, que no hay magnetización del núcleo del transformador de pulsos. Tal imagen es posible solo idealmente. tan, por ejemplo, En un convertidor de medio puente real, las capacitancias de los condensadores en el divisor de voltaje son siempre diferentes entre sí y, por lo tanto, inversión asimétrica del transformador. Sin embargo, el grado de desequilibrio suele ser mucho menor, que en los circuitos magnéticos de los transformadores de ciclo único. Una de las formas más sencillas de reducir la polarización del núcleo de un convertidor de medio puente es conectar un condensador no polar entre el transformador de pulso y el punto medio del divisor de voltaje capacitivo..

Las desventajas incluyen la presencia de dos condensadores en el divisor de voltaje., destrucción de los componentes SMPS durante sobrecorriente en la carga en ausencia de un sistema de protección, menor eficiencia, de lo que se puede lograr en un convertidor de puente.

fuente: fuentes de alimentación. Moskatov EA.

7 comentarios

  1. “Suministramos el voltaje de desbloqueo del oscilador maestro a la puerta del transistor VT2. A lo largo de la cadena + Uin, condensador C1, transformador devanado TV1, transistor VT2, -La corriente fluirá.”

    Quizás no entiendo algo o quizás experimenté un poco con la química, pero, si la corriente fluye a través de C1, entonces este condensador está averiado y necesita ser cambiado. La corriente nunca fluye a través del condensador de trabajo (ni a voltaje constante, ni con variable).

    El esquema se ve así:
    1. VT1 abierto, VT2 cerrado. Flujos de corriente + Uin, VT1, TV1, S2. En este caso, la carga se acumula en la placa del condensador., pero no pasa por ella. En este caso, C2 es un consumidor de energía..
    2. VT1 cerrado, VT2 abierto. Flujos de corriente C2, TV1, VT2, -Uvh. En este caso, C2 es una fuente de energía.

    Aquí se necesita C1 para formar un divisor de voltaje capacitivo.

    • 1) tenemos corriente alterna, no estrés
      2) la corriente alterna fluye precisamente a través del condensador, esta es una descripción completamente correcta de lo que está sucediendo

      • Уважаемый, читайте теорию. Напряжение постоянное и переменное, а не ток. В иностранных изданиях ток переменный и постоянный, это в корне не верно, у них и звёзды это дырки в небе, а не планеты излучающие свет. Может у Вас и земля плоская? Ток это, как вода, открыли кран, сколько выпили, столько выпили. Если это светодиодная лампочка, то она потребляет стабильно определённое колличество тока. При 220В, 7Vatio, получается 0,03А. А если это радио, то оно не стабильно потребляет ток, программа чётко настроено, одно значение, программа немного сбилась, появились помехи, другой ток, es decir,. радио потребляет ток динамически. Сильно Вам в голову вбили западную конструкцию DC/AC. Хотя если разобраться, это просто сокращение и в переводе это будет значить, что ток постоянного напряжения и ток переменного напряжения. Я надеюсь, Вы учили английский, и по правилам перевода, надо переводить с конца, главное слово ток. Учите электротехнику и удачи Вам.

  2. C1 y C2 son divisores de Ubx. y fuentes de energía, respectivamente C2 de VT2, y C1 de VT1 hasta diluir. Cuando C1 suministra VT1, la corriente fluye a través del circuito y carga C2. Cuando C2 suministra VT2, entonces + Uvh. cargos C1.

  3. “Apliquemos el voltaje de bloqueo a la puerta del transistor VT2 y el voltaje de apoyo a la puerta del transistor VT1. La corriente fluirá por el circuito + Uin,transistor VT1, transformador devanado TV1, condensador C3, -Uvh.”
    Tal vez entendí algo mal, pero la corriente fluye a través de C3 en el circuito secundario del transformador, y está aislado galvánicamente, es decir,. la corriente del devanado primario no puede fluir a través del secundario – esto no tiene sentido. En el devanado primario, la corriente fluye a través del condensador C2. Es decir. estará bien: “Apliquemos el voltaje de bloqueo a la puerta del transistor VT2 y el voltaje de apoyo a la puerta del transistor VT1. La corriente fluirá por el circuito + Uin,transistor VT1, transformador devanado TV1, condensador C2, -Uvh.”

  4. Excepto por un error tipográfico, que señalé arriba, artículo genial! Todo es simple y claro. En otros sitios está escrito así, que no puedes resolverlo sin medio litro, aunque es poco probable que medio litro ayude allí. Me gustaría ver una adición al artículo., al menos un par de párrafos, ¿Por qué se necesita todo esto?? Por qué un convertidor de medio puente, si hay un pavimento. Ahorro en dos diodos? Si, por supuesto. Pero con medio puente, se agregan dos capacitores, que tampoco son gratis. Un plus, Según entiendo, los condensadores mantienen la mitad de la carga en las placas, y el transformador no empieza a funcionar, hasta que el voltaje a través de los condensadores exceda 50%. Es decir. si usamos o no la mitad de la potencia potencial del transformador, o instalar un transformador menos potente y económico. Por lo que es?

  5. No fluye corriente a través del condensador. Hay una corriente de carga y una corriente de descarga del condensador.. En este caso, en el estado inicial, los condensadores C1 y C2 se cargan a la mitad de U en cada uno. Cuando se abre T1, la corriente de descarga del condensador C1 fluye a través del circuito: +C1, VТ1, TV1, -C1. Cuando se abre VT2, la corriente de descarga del condensador C2 fluye a través del circuito: +S2, TV1, VT2, -Uvh. Dado que los impulsos son cortos, y las capacidades C1 y C2 son grandes, entonces no tienen tiempo de descargar, y en los intervalos entre pulsos se recargan.

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