推挽电路的应用非常广泛，比如单片机的推挽模式输出，PWM控制器输出，桥式驱动电路等。推挽的英文单词：Push-Pull，顾名思义就是推-拉的意思。所以推挽电路又叫推拉式电路。 常见推挽电路 推挽电路有很多种，根据用法的不同有所差异，但其本质都是功率放大，增大输入信号的驱动能力，且具有两个特点：a：很强的灌电流，即向负载注入大电流；b：很强的拉电流，即从负载抽取大电流。 如图1由NPN+PNP三极管组成的推挽电路，这就是我们常用的互补推挽电路。特点是输出阻抗很小，驱动能力很强。 图1 互补推挽电路 如图2，输入信号由低电平跳变到高电平，上管导通。 图2 上管导通 如图3，输入信号由高电平跳变到低电平，下管导通。 图3 下管导通 如图4，NPN+PNP构成的互补推挽电路是共射极输出，在任意时刻，有且只有其中一个管子导通有输出。 图4 共射极输出 有朋友觉得三极管不都是集电极(C)作为输出吗？怎么画风变了。按常规思路应该是如图5所示的电路图；如果单独输入是0V或12V，那么该电路看似没有毛病，但是输入信号是变化的，电压信号高低电平的跳变有过渡的过程，所以在某个中间电压时会出现两个管子同时导通的情况，这是要炸管的，切记！ 图5 错误的推挽电路 如图6为推挽驱动MOS管的电机调速电路，MOS管的G极灌电流及拉电流都很大，于是MOS管的开通和关断时间都非常短，平台电压也非常窄，可有效降低开关损耗。 图6 电机调速电路 当然，如图7把三极管替换成MOS管也是完全可以的，驱动能力会更强劲。 图7 MOS管结构的互补推挽 以上互补推挽电路的输入信号幅值必须和推挽供电电压一致，比如推挽供电电压为12V，那么输入的PWM信号的幅值也必须是12V。如果输入低于12V，输出也也会低于12V，参考图4所示，那么在管子上形成的压降会导致管子发热严重。 图腾柱电路 有没有小电压驱动大电压的推挽结构呢？当然有，在很多驱动芯片里非常常见，我们管TA叫图腾柱；如图8所示。 图8 如图9的红框内，图腾柱由NPN+NPN构成，上管前级有个非门。（实际上，芯片框图对有些功能只以模块化展示，涉及的细节属于绝密是不可能呈现出来的） 图腾柱电路 为什么芯片采用图腾柱而不是互补推挽呢？原因是芯片内部的工作电压为5V（VCC经过芯片内部的线性电源得到5V），由前面对互补推挽的分析得知该结构并不适用于小电压驱动大电压；于是图腾柱结构的推挽孕育而生。 图9 图腾柱 如图10为图腾柱仿真电路，信号源为5V/1k的方波，二极管D1的作用是防止Q3、Q4同时导通而导致炸管。 图10 图腾柱仿真电路 如图11为图腾柱仿真波形，输出与输入相位相反，黄色表示Ui输入波形，蓝色表示Uo输出波形，实现了小电压驱动大电压的推挽输出。 图11 图腾柱仿真波形 如图12为互补推挽仿真电路，信号源为12V/1k的方波。 图12 互补推挽仿真电路 如图13为互补推挽仿真波形，输出与输入相位一致，黄色表示Ui输入波形，蓝色表示Uo输出波形。 图13 互补推挽仿真波形 然而，我们常用的运放也是推挽输出，运放的一个特性就是输入阻抗很大，输出阻抗很小，输出如图14红框所示，输出阻抗不到200Ω。 图14 运放的推挽输出 如图15，运放输出端与反相输入端直接相连就构成了常用的跟随器，输出电压等于输入电压，驱动能力大大增强。 图15 跟随器 要点小结 图腾柱是NPN+NPN结构，互补推挽是NPN+PNP结构；图腾柱有非线性特征，只能用于PWM输出，而互补推挽有线性特征，除了用于PWM输出外，还可用于模拟信号输出；图腾柱多见于PWM芯片驱动，用于直接驱动功率MOS管；互补推挽多见于搭建的电路以及MCU（单片机）、运放等芯片； PWM控制时，图腾柱输入电压可小于驱动电压，而互补推挽必须是输入电压与驱动电压相等。 关于图腾柱和互补推挽，很多时候都被认定是同一个电路（且存在争议），其实不然，正确认识以及了解它们的区别后，相信读者对它们有个全新的认识。 本文作者系头条号@电卤药丸，版权归原作者所有

1.原理图 1. RS485接口6KV防雷电路设计方案 （RS485接口防雷电路） 接口电路设计概述：RS485用于设备与计算机或其它设备之间通讯，在产品应用中其走线多与电源、功率信号等混合在一起，存在EMC隐患。本方案从EMC原理上，进行了相关的抑制干扰和抗敏感度的设计，从设计层次解决EMC问题。 2.电路EMC设计说明 A.电路滤波设计要点L1为共模电感，共模电感能够对衰减共模干扰，对单板内部的干扰以及外部的干扰都能抑制，能提高产品的抗干扰能力，同时也能减小通过429信号线对外的辐射，共模电感阻抗选择范围为120Ω/100MHz ~2200Ω/100MHz，典型值选取1000Ω/100MHz。C1、C2为滤波电容，给干扰提供低阻抗的回流路径，能有效减小对外的共模电流以同时对外界干扰能够滤波;电容容值选取范围为22PF~1000pF，典型值选取100pF;若信号线对金属外壳有绝缘耐压要求，那么差分线对地的两个滤波电容需要考虑耐压; 当电路上有多个节点时要考虑降低或去掉滤波电容的值。C3为接口地和数字地之间的跨接电容，典型取值为1000pF， C3容值可根据测试情况进行调整; B.电路防雷设计要点 为了达到IEC61000-4-5或GB17626.5标准，共模6KV，差模2KV的防雷测试要求，D4为三端气体放电管组成第一级防护电路，用于抑制线路上的共模以及差模浪涌干扰，防止干扰通过信号线影响下一级电路; 气体放电管标称电压VBRW要求大于13V，峰值电流IPP要求大于等于143A，峰值功率WPP要求大于等于1859W;PTC1、PTC2为热敏电阻组成第二级防护电路，典型取值为10Ω/2W; 为保证气体放电管能顺利的导通，泄放大能量必须增加此电阻进行分压，确保大部分能量通过气体放电管走掉; D1~D3为TSS管(半导体放电管)组成第三级防护电路，TSS管标称电压VBRW要求大于8V，峰值电流IPP要求大于等于143A;峰值功率WPP要求大于等于1144W; 3.接口电路设计备注 如果设备为金属外壳，同时单板可以独立的划分出接口地，那么金属外壳与接口地直接电气连接，且单板地与接口地通过1000pF电容相连;如果设备为非金属外壳，那么接口地PGND与单板数字地GND直接电气连接。 PCB设计 1. RS485接口电路布局 （RS485接口滤波及防护电路布局） 方案特点：(1)防护器件及滤波器件要靠近接口位置处摆放且要求摆放紧凑整齐，按照先防护后滤波的规则，走线时要尽量避免走线曲折的情况;(2) 共模电感与跨接电容要置于隔离带中。 方案分析： (1)接口及接口滤波防护电路周边不能走线且不能放置高速或敏感的器件; (2) 隔离带下面投影层要做掏空处理，禁止走线。 2. RS485接口电路分地设计 方案特点：(1)为了抑制内部单板噪声通过RS485接口向外传导辐射，也为了增强单板对外部干扰的抗扰能力，在RS485接口处增加滤波器件进行抑制，以滤波器件位置大小为界，划分出接口地;(2)隔离带中可以选择性的增加电容作为两者地之间的连接，电容C4、C5取值建议为1000pF，信号线上串联共模电感CM与电容滤波，并与接口地并联GDT和TVS管进行防护;且所有防护器件都靠近接口放置，共模电感CM置于隔离带内，具体布局如图示。 方案分析： (1)当接口与单板存在相容性较差或不相容的电路时，需要在接口与单板之间进行“分地”处理，即根据不同的端口电压、电平信号和传输速率来分别设置地线。“分地”，可以防止不相容电路的回流信号的叠加，防止公共地线阻抗耦合; (2)“分地”现象会导致回流信号跨越隔离带时阻抗变大，从而引起极大的EMC风险，因此在隔离带间通过电容来给信号提供回流路径。

MOSFET开关管工作的最大占空比Dmax： 式中：Vor为副边折射到原边的反射电压，当输入为AC 220V时反射电压为135V；VminDC为整流后的最低直流电压；VDS为MOSFET功率管导通时D与S极间电压，一般取10V。 变压器原边绕组电流峰值IPK为： 式中：η为变压器的转换效率；Po为输出额定功率，单位为W。 功率开关管的选择 开关管的最小电压应力UDS,一般选择DS间击穿电压应比式计算值稍大的MOSFET功率管 变压器磁芯 反激式变换器功率通常较小，一般选用铁氧体磁芯作为变压器磁芯，其功率容量AP为: 式中：AQ为磁芯窗口面积，单位为cm2；Ae为磁芯的有效截面积，单位为cm2；Po是变压器的标称输出功率，单位为W；fs为开关管的 开关频率；Bm为磁芯最大磁感应强度，单位为T；δ为线圈导线的电流密度，通常取200～300A/cm2，η是变压器的转换效率；Km为窗口填充系数， 一般为0.2~0.4；KC为磁芯的填充系数，对于铁氧体为1.0。根据求得的AP值选择余量稍大的磁芯，一般尽量选择窗口长宽之比较大的磁芯，这样磁芯的窗口有效使用系数较高，同时可以减少漏感。 磁芯损耗 磁芯损耗取决于工作频率、工作磁感应强度、电路工作状态和所选用的磁芯材料的性能。对于双极性开关变压器，磁芯损耗PC： 式中：Pb为在工作频率、工作磁感应强度下单位质量的磁芯损耗(W/kg); Gc为磁芯质量(Kg)。对于单极性开关变压器，由于磁芯工作于磁滞回线的半区，所以磁芯损耗约为双极性开关变压器的一半。变压器总损耗为总铜耗与磁芯损耗之和。

IC直接驱动型 这种电源IC的直接驱动是最常见、最简单的驱动方式。 图1 IC直接驱动MOS栅极 使用这种方法，我们应该注意几个参数及其影响。首先查看电源IC手册，了解最大峰值驱动电流，因为不同的IC芯片具有不同的驱动能力。其次，检查MOSFET的寄生电容，如图中的C1、C2和C3，如果容值较大，导通MOS管所需的能量也比较大。如果电源IC没有足够的峰值驱动电流，晶体管将以较慢的速度开启。 如果驱动能力不足，上升沿可能会出现高频振荡，即使减小图1中的Rg也无法解决问题！而IC驱动能力、MOSFET寄生电容、MOSFET开关速度等因素，也会影响驱动电阻的选择，所以Rg不能无限减小。 02 图腾柱电路增强驱动 该驱动电路的作用是增加电流供应能力，快速完成栅极电容输入的充电过程。这种拓扑增加了开通所需的时间，但减少了关断时间，开关管能够快速开通，避免上升沿的高频振荡。 图2 图腾柱电路增强驱动 03 驱动电路加速MOS管的关断 在关断的瞬间，驱动电路可以提供尽可能低阻抗的通路，使MOSFET的栅极和源极之间的电容快速放电，保证开关管可以快速关断。为了保证栅源极间电容C2的快速放电，在Rg1上并联了一个Rg2和一个二极管D1。 其中D1通常采用快恢复二极管，缩短了关断时间并降低了关断损耗；Rg2的作用是防止电源IC在关断时因电流过大而烧坏。 图3 加速MOS管关断电路 图腾柱电路也可以加速关断，当电源IC的驱动能力足够时，图2中的电路可以改进为下图这种形式。 图4 改善型加速MOS管关断电路 用三极管释放GS电容的电是很常见的，如果Q1的发射极没有电阻，PNP晶体管导通时栅极与源极之间的电容会短路，可以在最短的时间内实现放电，最大限度地减小关断时的交叉损耗。图4，因为三极管的存在，栅极和源极之间电容电流不会直接通过电源IC放电，提高了电路可靠性。

我们工作中会遇到很多种电路，今天来说说让你少走弯路的3类二极管钳位电路。所谓钳位，就是把输入电压变成峰值钳制在某一预定的电平上的输出电压，而不改变信号。(1)功能：将输入讯号的位准予以上移或下移，并不改变输入讯号的波形。(2)基本元件：二极管D、电容器C及电阻器R(直流电池VR)。(3)类别：负钳位器与正钳位器。 (4)注意事项：D均假设为理想，RC的时间常数也足够大，不致使输出波形失真。 任何交流讯号都可以产生钳位作用。 负 钳 位 器 (1)简单型 工作原理：Vi正半周时,DON,C充电至V值,Vo=0V。Vi负半周时，DOFF，Vo=-2V。 (2)加偏压型 工作原理：Vi正半周时，二极管DON，C被充电至V值(左正、右负)，Vo=+V1(a)图或-V1(b)图。Vi负半周时，二极管DOFF，RC时间常数足够大，Vo=VC+Vi(负半周)=2V。几种二极管负钳位器电路比较。 正钳位器 (1)简单型 工作原理：Vi负半周时，DON，C充电至V值(左负、右正)，Vo=0V。Vi正半周时，DOFF，Vo=VC+Vi(正半周) =2V。 (2)加偏压型 判断输出波形的简易方法：1、由参考电压V1决定输出波形于坐标轴上的参考点。2、由二极管D的方向决定原来的波形往何方向移动，若二极管的方向为 则波形必须向上移动;若二极管的方向为，则波形必须往下移动。3、决定参考点与方向后，再以参考点为基准，将原来的波形画于输出坐标轴上，即为我们所求。 几种二极管正钳位器电路比较。

三端稳压管原理 三端稳压管是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件。稳压管在反向击穿时，在一定的电流范围内（或者说在一定功率损耗范围内），端电压几乎不变，表现出稳压特性，因而广泛应用于稳压电源与限幅电路之中。 三端稳压管分类 三端稳压管，主要有两种，一种输出电压是固定的，称为固定输出三端稳压管，另一种输出电压是可调的，称为可调输出三端稳压管。 三端稳压管作用 三端稳压块的作用是将电压进行降压处理，并稳定为某一固定的值后输出。例如，三端稳压块7805可将小于35V的电压降成稳定的5V输出电压。它比只使用一只稳压二极管进行稳压的电路要好得多，成本也不是很高，所以应用还是很广泛的。常见的三端稳压块可分为正电压稳压块和负电压稳压块两种，正电压的有78系列、负电压的有79系列，两个系列是不能互换使用的，所以在选用时不要弄混。 三端稳压管原理 当输入电压降低或负载电阻减小而使输出端电压有所下降时，其取样电压相应减小，基极电位下降。但因发射极电位既稳压管的稳定保持不变，所以发射极电压减小，导致集电极电流减小而集电极电位升高。由于放大管的集电极与调整管的基极接在一起，故基极电位升高，导致集电极电流增大而管压降减小。因为放大管串联，所以，输出电压基本不变。在串联型稳压电源电路的工作过程中，要求调整管始终处在放大状态。通过调整管的电流等于负载电流，因此必须选用适当的大功率管作调整管，并按规定安装散热装置。为了防止短路或长期过载烧坏调整管，在直流稳压器中一般还设有短路保护和过载保护等电路。