mos管推挽电路组成结构与特点 晶体管和CMOS驱动级推挽电路图

推挽电路

mos管推挽电(dian)(dian)路(lu)(lu)，什么(me)是推挽电(dian)(dian)路(lu)(lu)。推挽电(dian)(dian)路(lu)(lu)就是两个不同(tong)极性(xing)晶(jing)体管间(jian)连(lian)接的输出电(dian)(dian)路(lu)(lu)。推挽电(dian)(dian)路(lu)(lu)采用两个参数(shu)相(xiang)同(tong)的功(gong)率(lv)BJT管或MOSFET管，以(yi)推挽方(fang)式存在于电(dian)(dian)路(lu)(lu)中，各负(fu)(fu)责正负(fu)(fu)半周(zhou)的波形放大任务，电(dian)(dian)路(lu)(lu)工作时，两只对称的功(gong)率(lv)开关管每次只有(you)一个导通，所以(yi)导通损(sun)耗小效率(lv)高。推挽输出既可以(yi)向负(fu)(fu)载(zai)灌电(dian)(dian)流(liu)，也可以(yi)从负(fu)(fu)载(zai)抽取电(dian)(dian)流(liu)。

推挽电路的组成结构

mos管(guan)推(tui)(tui)挽电(dian)(dian)路，看看推(tui)(tui)挽电(dian)(dian)路的组成(cheng)结构。如果输(shu)出级的有两个三极管(guan)，始终处于一(yi)个导(dao)通、一(yi)个截(jie)止的状态，也就是两个三极管(guan)推(tui)(tui)挽相连，这样的电(dian)(dian)路结构称为推(tui)(tui)拉式电(dian)(dian)路或(huo)图腾柱（Totem-pole）输(shu)出电(dian)(dian)路。

当输(shu)(shu)出(chu)低(di)电(dian)平时(shi)，也就是(shi)下级(ji)负载门(men)输(shu)(shu)入低(di)电(dian)平时(shi)，输(shu)(shu)出(chu)端的(de)电(dian)流将是(shi)下级(ji)门(men)灌入T4；当输(shu)(shu)出(chu)高电(dian)平时(shi)，也就是(shi)下级(ji)负载门(men)输(shu)(shu)入高电(dian)平时(shi)，输(shu)(shu)出(chu)端的(de)电(dian)流将是(shi)下级(ji)门(men)从本级(ji)电(dian)源经 T3、D1 拉(la)出(chu)。这样(yang)一(yi)来，输(shu)(shu)出(chu)高低(di)电(dian)平时(shi)，T3 一(yi)路和 T4 一(yi)路将交替工作(zuo)，从而减低(di)了(le)功耗，提高了(le)每个管的(de)承受能力(li)。又由于不论(lun)走哪一(yi)路，管子导通(tong)电(dian)阻(zu)都很小，使 RC 常数很小，转变速度(du)很快(kuai)。

因(yin)此，推拉(la)式输出级既(ji)提(ti)高(gao)电(dian)路的(de)负(fu)载能力，又(you)提(ti)高(gao)开关速度。　推挽结构一(yi)般是指两个三极(ji)(ji)管分别受两互补信号的(de)控(kong)制，总是在一(yi)个三极(ji)(ji)管导通的(de)时(shi)候(hou)另一(yi)个截止。要实现线与(yu)需(xu)要用 OC（open collector）门电(dian)路。

电压和电流

在(zai)图（b）中的(de)(de)（1）所(suo)示的(de)(de)是图（a）中功率变压器Tr1的(de)(de)中心(xin)(xin)抽头(tou)的(de)(de)波(bo)(bo)形(xing)，这种波(bo)(bo)形(xing)是因为电(dian)(dian)(dian)流(liu)反馈(kui)电(dian)(dian)(dian)感(gan)Lcf的(de)(de)存在(zai)及一(yi)个经过(guo)全波(bo)(bo)整流(liu)后(hou)的(de)(de)正弦波(bo)(bo)在(zai)过(guo)零点时(shi)会降到零。因为Lcf的(de)(de)直(zhi)(zhi)流(liu)电(dian)(dian)(dian)阻可以忽略不(bu)计，所(suo)以加在(zai)上面的(de)(de)直(zhi)(zhi)流(liu)电(dian)(dian)(dian)压几(ji)(ji)乎为零，在(zai)Lcf输出端(duan)的(de)(de)电(dian)(dian)(dian)压几(ji)(ji)乎等于(yu)输人(ren)端(duan)的(de)(de)电(dian)(dian)(dian)压，即Udc。同时(shi)因为一(yi)个全波(bo)(bo)整流(liu)后(hou)的(de)(de)正弦波(bo)(bo)的(de)(de)平均幅值等于(yu)Uac=Udc=（2/π）Up，则中心(xin)(xin)抽头(tou)的(de)(de)电(dian)(dian)(dian)压峰(feng)值为Up=（π/2）Udc。由于(yu)中心(xin)(xin)抽头(tou)的(de)(de)电(dian)(dian)(dian)压峰(feng)值出现(xian)于(yu)开关管(guan)(guan)导通时(shi)间(jian)的(de)(de)中点，其(qi)大小为（π/2）Udc，因此另一(yi)个晶体(ti)管(guan)(guan)处于(yu)关断(duan)状(zhuang)态时(shi)承(cheng)受(shou)的(de)(de)电(dian)(dian)(dian)压为πUdc。

假设正常的交流输入电(dian)压有(you)(you)效值为120V，并假设有(you)(you)±15%的偏差，所以峰值电(dian)压为1.41×1.15×120=195V。

考虑到PFC电(dian)(dian)路(lu)能产生(sheng)很好的(de)(de)可以(yi)调节的(de)(de)直流电(dian)(dian)压，大约比输入交流电(dian)(dian)压高20V左右，就(jiu)有Udc=195+20=215V。这样晶(jing)(jing)体管要保证安(an)全(quan)工(gong)作就(jiu)必(bi)须能够承受值为(wei)πUd。的(de)(de)关断电(dian)(dian)压，也就(jiu)是(shi)675V的(de)(de)电(dian)(dian)压。当前有很多晶(jing)(jing)体管的(de)(de)额定值都可以(yi)满足电(dian)(dian)流电(dian)(dian)压和频率ft的(de)(de)要求（如MJE18002和MJE18004，它(ta)们(men)的(de)(de)Uce=1000V，ft=12MHz，β值最小为(wei)14）。

即使(shi)晶(jing)体(ti)管(guan)的(de)ft=4MHz也没有关系，因为晶(jing)体(ti)管(guan)在(zai)关断后反偏(pian)电压的(de)存(cun)在(zai)大大减小(xiao)了它(ta)的(de)存(cun)储(chu)时间。

从图(tu)中的(de)(de)（2）～（5）可(ke)以(yi)(yi)看出，晶体(ti)管(guan)电流在(zai)电压的(de)(de)过零(ling)点处才会上(shang)升或下降(jiang)，这样(yang)可(ke)以(yi)(yi)减少开关(guan)管(guan)的(de)(de)开关(guan)损耗。因为(wei)通过初级的(de)(de)两(liang)个绕组的(de)(de)正(zheng)弦半波(bo)幅值相等，所以(yi)(yi)其(qi)伏秒数也是相等的(de)(de)，而且由于(yu)存储时间(jian)可(ke)以(yi)(yi)忽略（见图(tu)（b）中的(de)(de)（1）），也就不会产生磁(ci)通不平(ping)衡或瞬态(tai)同时导通的(de)(de)问(wen)题了。

每(mei)个半周期内的集电极电流如图中的（4）和(he)（5）所示。在电流方波脉冲顶部的正弦形状特点将在下面(mian)说明(ming)。正弦形状中点处为电流的平均(jun)值（Icav），它可以根(gen)据灯的功率计(ji)算(suan)出来。假设两盏灯的功率均(jun)为P1，转换(huan)器的效(xiao)率为叩(kou)，输人电压(ya)为Udc，则集电极电流为

假设(she)两灯管都(dou)是40W，转换器(qi)效率η为(wei)(wei)90%，从PFC电路(lu)得到的输(shu)人电压Udc为(wei)(wei)205V，则(ze)

推挽电路特点

mos管推挽电路，推挽电路适用于低(di)电压(ya)大电流的场合(he)，广(guang)泛应用于功放电路和开关电源(yuan)中。

优点(dian)是：结构(gou)简单，开关变压器磁芯利用率高，推(tui)挽电路(lu)工作时，两只对(dui)称的(de)功率开关管每次只有一个导通(tong)，所(suo)以导通(tong)损耗小(xiao)。

缺(que)点是：变(bian)压(ya)器(qi)带有中心抽头，而且开(kai)关(guan)管的(de)(de)承受电(dian)压(ya)较(jiao)高；由于变(bian)压(ya)器(qi)原边漏感(gan)的(de)(de)存在，功率(lv)开(kai)关(guan)管关(guan)断(duan)的(de)(de)瞬(shun)间，漏源极会(hui)产生较(jiao)大(da)的(de)(de)电(dian)压(ya)尖(jian)峰，另外输入电(dian)流的(de)(de)纹波较(jiao)大(da)，因而输入滤波器(qi)的(de)(de)体积较(jiao)大(da)。

采用互补晶体管和CMOS驱动级的推挽电路图

利用(yong)(yong)(yong)CMOS反相器(qi)4049作TDA4700输出(chu)信号(hao)的(de)反相级(ji)(ji)和晶(jing)体(ti)管(guan)T1、T2的(de)驱动级(ji)(ji)。三个反相器(qi)并联有两(liang)个输出(chu)端分别加到推挽(wan)电(dian)(dian)路的(de)两(liang)个晶(jing)体(ti)管(guan)基(ji)极(ji)上(shang)。电(dian)(dian)阻(zu)R2用(yong)(yong)(yong)来(lai)在控制电(dian)(dian)路不能保证有足够电(dian)(dian)压时给SIPMOS管(guan)的(de)门极(ji)提供一(yi)个一(yi)定的(de)电(dian)(dian)位，防止该管(guan)误导(dao)通。电(dian)(dian)容(rong)C3用(yong)(yong)(yong)来(lai)缩短时间常数R2Cbe，这里Cbe为晶(jing)体(ti)管(guan)T基(ji)-射极(ji)间电(dian)(dian)容(rong)。

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