Кіріспе
Push-pull түрлендіргіш – DC-DC түрлендіргіштің бір түрі, DC қуат көзінің кернеуін өзгерту үшін трансформаторды пайдаланатын коммутациялық түрлендіргіш. Push-pull түрлендіргіштің ерекшелігі – трансформатордың біріншілік орамдарына ток симметриялық түрде жұмыс істейтін транзисторлар жұбы арқылы кіріс желісінен беріледі. Транзисторлар кезекпен қосылып, өшіріледі, осылайша трансформатордағы ток мерзімді түрде өзгеріп отырады. Сондықтан, ток желіден коммутация циклының екі жартысында да тартылады. Бұл buck-boost түрлендіргіштерінен өзгеше, онда кіріс тогы бір ғана транзистор арқылы беріледі, ол қосылып, өшіріледі, демек ток желіден тек коммутация циклының бір бөлігінде ғана тартылады. Циклдың қалған бөлігінде шығыс қуаты қуат көзіндегі индукторлар немесе конденсаторларда сақталған энергиямен қамтамасыз етіледі. Push-pull түрлендіргіштері тұрақты кіріс тогына ие, кіріс желісінде аз шу тудырады және жоғары қуатты қолдануларда тиімдірек болады.
Сұлба
Толық көпірлік түрлендіргіштің тұжырымдамалық сызбасы. Бұл орталықтан түйірленген немесе бөлінген бастапқы түрткі-тарту түрлендіргіші емес. Push-pull термині кейде трансформатордың екі бағыттағы қоздырылуы бар кез келген түрлендіргішті көрсету үшін қолданылады. Мысалы, толық көпірлік түрлендіргіште, коммутаторлар (H көпір ретінде қосылған) трансформатордың қуат беру жағындағы кернеуді ауыстырып, трансформатордың айнымалы ток үшін жұмыс істеуіне және оның шығыс жағында кернеу тудыруына себеп болады. Дегенмен, push-pull көбінесе екі коммутаторлы топологияға, бөлінген бастапқы ораммен байланысты. Қандай жағдайда болсын, шығыс түзетіліп, жүктемеге жіберіледі. Шығыста қосқыш шуын сүзу үшін конденсаторлар жиі қолданылады. Іс жүзінде, трансформаторды бір бағытта қуаттап, содан кейін екінші бағытта қуаттау арасында қысқа уақытты қалдыру қажет: "коммутаторлар" әдетте транзисторлар жұбы (немесе ұқсас құрылғылар) болып табылады, және егер жұптағы екі транзистор бір уақытта қосылса, қуат көзін қысқа тұйықтау қаупі туындайды. Сондықтан, бұл мәселені болдырмау үшін сәл күту қажет. Бұл күту уақыты "Өлі уақыт" деп аталады және транзистордың түйісуін болдырмау үшін қажет.
Транзисторлар
N және P типті қуат транзисторларын қолдануға болады. Қуатты MOSFET-тер көбінесе осы рөлге таңдалады, себебі олардың жоғары токпен қосқыштарды ауыстыру қабілеті және олардың ішкі түрде төмен ON кедергісі бар. Қуат транзисторларының қақпалары немесе базалары резистор арқылы бір қуат көзіне қосылады. P типті транзистор N типті қуат транзисторларының қақпасын (жалпы эмиттер) жоғарыраққа тартып, ал N типті транзистор P типті қуат транзисторларының қақпасын төменге тартады. Балама ретінде, барлық қуат транзисторлары N типті болуы мүмкін, олар өздерінің P типті аналогтарынан шамамен үш есе көп күшейтуге ие. Бұл баламада P типті транзистордың орнына қолданылатын N типті транзисторды былай басқару керек: кернеу бір P типті және бір N типті транзисторлардың жалпы базалық конфигурациясы арқылы толық амплитудаға дейін күшейтіледі. Содан кейін қуат транзисторы токты күшейту үшін жалпы дренаж конфигурациясында басқарылады. Жоғары жиілікті қолданбаларда екі транзистор да жалпы эмиттермен басқарылады. Транзисторлар кезектесіп жұмыс істейтіндіктен, бұл құрылғы түрткіш-соғу түрлендіргіші деп аталады.
The voltage is amplified by one P type transistor and one N type transistor in common base configuration to rail to rail amplitude. Then the power transistor is driven in common drain configuration to amplify the current. In high frequency applications both transistors are driven with common source. Because the transistors operate in an alternating fashion, the device is called a push pull converter.
Операция
Егер екі транзистор да қосылған күйде болса, қысқа тұйықталу пайда болады. Екінші жағынан, егер екі транзистор да өшірілген болса, кері ЭҚК салдарынан жоғары кернеу импульстары пайда болады. Егер транзисторлардың драйвері жеткілікті қуатты және жылдам болса, кері ЭҚК орамалардағы кернеуді көтеруге үлкермейді, сондықтан MOSFET-тердің денелік диоды жоғары кернеуге дейін жете алмайды. Егер микроконтроллер қолданылса, ол жоғары кернеу импульсын өлшеуге және транзисторлардың уақытын цифрлық түрде реттеуге мүмкіндік береді, осылайша импульс минималды болады. Бұл әсіресе транзисторлар суық күйден басталып, импульссыз жүктелу кезеңінде өте пайдалы. Цикл кернеусіз және токсыз басталады. Содан кейін бір транзистор қосылады, негізгі орамаға тұрақты кернеу беріледі, ток сызықты түрде өседі және екінші орамаға тұрақты кернеу индукцияланады. Біраз уақыттан кейін T транзистор өшіріледі, транзисторлардың, трансформатордың паразиттік сыйымдылықтары және трансформатордың индуктивтілігі LC тізбегін құрайды, ол кернеуді кері полярлыққа ауыстырады. Содан кейін екінші транзистор қосылады. Сол уақыт аралығында T заряд сақтау конденсаторына кері ағылады, содан кейін бағытын автоматты түрде өзгертеді, ал келесі T уақытында заряд трансформаторға ағылады. Содан кейін бірінші транзистор ток тоқтағанша қосылады. Осымен цикл аяқталады, келесі цикл кез келген уақытта басталуы мүмкін. S пішіндес ток қарапайым түрлендіргіштерге қарағанда жақсарту үшін және қалдық магниттелумен тиімді жұмыс істеу үшін қажет.