Funktionsprinzip des Push-Pull-Schaltnetzteils
Das Gegentakttransformator-Schaltnetzteil mit gleichgerichtetem Ausgang entspricht, da die beiden Schaltröhren abwechselnd arbeiten, der Ausgangsleistung von zwei Schaltnetzteilen gleichzeitig und seine Ausgangsleistung ist ungefähr doppelt so hoch wie die Ausgangsleistung eines einzelnen Schaltnetzteils. Daher hat das Gegentakttransformator-Schaltnetzteil eine große Ausgangsleistung und einen hohen Arbeitswirkungsgrad. Nach der Brückengleichrichtung oder Vollweggleichrichtung werden nur eine kleine Filterinduktivität und ein kleiner Kondensator benötigt, und die Welligkeit der Ausgangsspannung kann sehr gering sein.
In der Gegentaktschaltung werden die beiden Schalter S1 und S2 abwechselnd eingeschaltet, wodurch an beiden Enden der Wicklungen N1 und N'1 Wechselspannungen mit entgegengesetzten Phasen entstehen. Durch Ändern des Arbeitszyklus kann die Ausgangsspannung geändert werden. Wenn S1 eingeschaltet ist, befindet sich die Diode VD1 im eingeschalteten Zustand und der Strom der Induktivität L steigt allmählich an. Wenn S2 eingeschaltet ist, befindet sich die Diode VD2 im eingeschalteten Zustand und der Strom der Induktivität L steigt ebenfalls allmählich an. Wenn beide Schalter ausgeschaltet sind, befinden sich sowohl VD1 als auch VD2 im eingeschalteten Zustand und teilen sich jeweils die Hälfte des Stroms. Die Spitzenspannung, die S1 und S2 im ausgeschalteten Zustand aushalten, beträgt das Zweifache von Ui. S1 und S2 werden gleichzeitig eingeschaltet, was einem Kurzschluss an der Primärwicklung des Transformators entspricht. Daher sollte vermieden werden, dass die beiden Schalter gleichzeitig eingeschaltet werden. Der Arbeitszyklus jedes Schalters darf 50 % nicht überschreiten und es muss eine Totzone vorhanden sein.
Da die beiden Steuerschalter K1 und K2 im Gegentakttransformator-Schaltnetzteil abwechselnd arbeiten, ist seine Ausgangsspannungswellenform sehr symmetrisch und das Schaltnetzteil liefert während des gesamten Arbeitszyklus Strom an die Last. Daher reagiert sein Ausgangsstrom sofort. Die Geschwindigkeit ist sehr hoch und die Spannungsausgangseigenschaften sind sehr gut. Das Gegentakttransformator-Schaltnetzteil ist das Schaltnetzteil mit der höchsten Spannungsausnutzung unter allen Schaltnetzteilen. Es kann auch bei sehr niedriger Eingangsspannung noch eine hohe Ausgangsleistung aufrechterhalten, daher wird das Gegentakttransformator-Schaltnetzteil häufig in Niederspannungsanwendungen eingesetzt. Eingangsspannung für DC/AC-Wechselrichter oder DC/DC-Wandlerschaltung.
Nachdem das Gegentakt-Schaltnetzteil eine Brückengleichrichtung oder Vollweggleichrichtung durchlaufen hat, sind der Spannungspulsationskoeffizient Sv und der Strompulsationskoeffizient Si der Ausgangsspannung sehr klein, und es wird nur ein Energiespeicherfilterkondensator oder eine Energiespeicherfilterinduktivität mit kleinem Wert benötigt. Eine Ausgangsspannung mit geringer Spannungswelligkeit und Stromwelligkeit kann erreicht werden. Daher ist das Gegentakt-Schaltnetzteil ein Schaltnetzteil mit sehr guten Ausgangsspannungseigenschaften.
Darüber hinaus weist der Transformator des Gegentakt-Schaltnetzteils eine bipolare magnetische Polarisation auf. Der Bereich der magnetischen Induktionsänderung ist mehr als doppelt so groß wie der der unipolaren magnetischen Polarisation, und der Kern des Transformators muss keinen Luftspalt freilassen. Daher ist die Leitfähigkeit des Kerns des Gegentakt-Schaltnetzteiltransformators um ein Vielfaches höher als die magnetische Permeabilität des Kerns eines unipolar magnetisch polarisierten Vorwärts- oder Rückwärts-Schaltnetzteiltransformators. Auf diese Weise ist die Anzahl der Primär- und Sekundärspulenwindungen eines Gegentakt-Schaltnetzteiltransformators mit der eines unipolar magnetisch polarisierten Transformators vergleichbar. Die Anzahl der Spulenwindungen der Stufe ist mehr als doppelt so gering. Daher sind die Streuinduktivität und der Kupferwiderstandsverlust des Gegentakt-Schaltnetzteiltransformators viel geringer als die des unipolaren magnetisch polarisierten Transformators, und das Schaltnetzteil weist eine hohe Arbeitseffizienz auf.
In der Gegentakt-Schaltumwandlungsschaltung wird die Energieumwandlung abwechselnd von zwei Röhren gesteuert. Bei gleicher Leistung beträgt der Strom nur die Hälfte des Stroms der unsymmetrischen Schaltnetzteilröhre, sodass der Schaltverlust verringert und die Effizienz verbessert wird.
