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常見(jiàn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有：Buck降壓,、Boost升壓、Buck-Boost降壓-升壓,、Flyback反激,、Forward正激、Two-Transistor Forward雙晶體管正激,。  常見(jiàn)的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 一,、基本的脈沖寬度調(diào)制波形這些拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)都與開(kāi)關(guān)式電路有關(guān)?；镜拿}沖寬度調(diào)制波形定義如下：  脈沖寬度調(diào)制波形 二,、常見(jiàn)的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)1、Buck 降壓  Buck降壓 - 把輸入降至一個(gè)較低的電壓,。
- 可能是最簡(jiǎn)單的電路,。
- 電感/電容濾波器濾平開(kāi)關(guān)后的方波。
- 輸出總是小于或等于輸入,。
- 輸入電流不連續(xù)(斬波),。
- 輸出電流平滑,。
2、Boost 升壓  Boost 升壓 - 把輸入升至一個(gè)較高的電壓,。
- 與降壓一樣,，但重新安排了電感、開(kāi)關(guān)和二極管,。
- 輸出總是比大于或等于輸入(忽略二極管的正向壓降),。
- 輸入電流平滑。
- 輸出電流不連續(xù)(斬波),。
3,、Buck-Boost 降壓-升壓  Buck-Boost 降壓-升壓 - 電感、開(kāi)關(guān)和二極管的另一種安排方法,。
- 結(jié)合了降壓和升壓電路的缺點(diǎn),。
- 輸入電流不連續(xù)(斬波)。
- 輸出電流也不連續(xù)(斬波),。
- 輸出總是與輸入反向(注意電容的極性),，但是幅度可以小于或大于輸入。
- “反激”變換器實(shí)際是降壓-升壓電路隔離(變壓器耦合)形式,。
4,、Flyback 反激  Flyback 反激 - 如降壓-升壓電路一樣工作，但是電感有兩個(gè)繞組,，而且同時(shí)作為變壓器和電感,。
- 輸出可以為正或?yàn)樨?fù)，由線圈和二極管的極性決定,。
- 輸出電壓可以大于或小于輸入電壓,，由變壓器的匝數(shù)比決定。
- 這是隔離拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中最簡(jiǎn)單的,。
- 增加次級(jí)繞組和電路可以得到多個(gè)輸出,。
5、Forward 正激  Forward 正激 - 降壓電路的變壓器耦合形式,。
- 不連續(xù)的輸入電流,，平滑的輸出電流。
- 因?yàn)椴捎米儔浩?，輸出可以大于或小于輸入,，可以是任何極性,。
- 增加次級(jí)繞組和電路可以獲得多個(gè)輸出,。
- 在每個(gè)開(kāi)關(guān)周期中必須對(duì)變壓器磁芯去磁。常用的做法是增加一個(gè)與初級(jí)繞組匝數(shù)相同的繞組,。
- 在開(kāi)關(guān)接通階段存儲(chǔ)在初級(jí)電感中的能量,，在開(kāi)關(guān)斷開(kāi)階段通過(guò)另外的繞組和二極管釋放,。
6、Two-Transistor Forward 雙晶體管正激  Two-Transistor Forward 雙晶體管正激 - 兩個(gè)開(kāi)關(guān)同時(shí)工作,。
- 開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí),，存儲(chǔ)在變壓器中的能量使初級(jí)的極性反向，使二極管導(dǎo)通,。
- 主要優(yōu)點(diǎn)：每個(gè)開(kāi)關(guān)上的電壓永遠(yuǎn)不會(huì)超過(guò)輸入電壓,；無(wú)需對(duì)繞組磁道復(fù)位。
7,、Push-Pull 推挽  Push-Pull 推挽 - 開(kāi)關(guān)( FET )的驅(qū)動(dòng)不同相,，進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制( PWM )以調(diào)節(jié)輸出電壓。
- 良好的變壓器磁芯利用率——在兩個(gè)半周期中都傳輸功率,。
- 全波拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),所以輸出紋波頻率是變壓器頻率的兩倍,。
- 施加在 FET 上的電壓是輸入電壓的兩倍。
8,、Half-Bridge 半橋  Half-Bridge 半橋 - 較高功率變換器極為常用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),。
- 開(kāi)關(guān)的驅(qū)動(dòng)不同相，進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制以調(diào)節(jié)輸出電壓,。
- 良好的變壓器磁芯利用率——在兩個(gè)半周期中都傳輸功率,。而且初級(jí)繞組的利用率優(yōu)于推挽電路。
- 全波拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),，所以輸出紋波頻率是變壓器頻率的兩倍,。
- 施加在 FET上的電壓與輸入電壓相等。
9,、Full-Bridge 全橋  Full-Bridge 全橋 - 較高功率變換器最為常用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),。
- 開(kāi)關(guān)以對(duì)角對(duì)的形式驅(qū)動(dòng)，進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制以調(diào)節(jié)輸出電壓,。
- 良好的變壓器磁芯利用率——在兩個(gè)半周期中都傳輸功率,。
- 全波拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，所以輸出紋波頻率是變壓器頻率的兩倍,。
- 施加在 FETs上的電壓與輸入電壓相等,。
- 在給定的功率下，初級(jí)電流是半橋的一半,。
10,、SEPIC 單端初級(jí)電感變換器 SEPIC 單端初級(jí)電感變換器 - 輸出電壓可以大于或小于輸入電壓。
- 與升壓電路一樣,，輸入電流平滑,，但是輸出電流不連續(xù)。
- 能量通過(guò)電容從輸入傳輸至輸出。
- 需要兩個(gè)電感,。
11,、C’uk(Slobodan C’uk的專(zhuān)利) C’uk(Slobodan C’uk的專(zhuān)利) - 輸出反相。
- 輸出電壓的幅度可以大于或小于輸入,。
- 輸入電流和輸出電流都是平滑的,。
- 能量通過(guò)電容從輸入傳輸至輸出。
- 需要兩個(gè)電感,。
- 電感可以耦合獲得零紋波電感電流,。
三、電路工作的細(xì)節(jié)下面講解幾種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的工作細(xì)節(jié),。 1,、Buck-降壓調(diào)整器-連續(xù)導(dǎo)電 Buck-降壓調(diào)整器-連續(xù)導(dǎo)電 - 電感電流連續(xù)。
- Vout 是其輸入電壓(V1)的均值,。
- 輸出電壓為輸入電壓乘以開(kāi)關(guān)的負(fù)荷比(D),。
- 接通時(shí)，電感電流從電池流出,。
- 開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)電流流過(guò)二極管,。
- 忽略開(kāi)關(guān)和電感中的損耗，D與負(fù)載電流無(wú)關(guān),。
- 降壓調(diào)整器和其派生電路的特征是：輸入電流不連續(xù)(斬波),，輸出電流連續(xù)(平滑)。
2,、Buck-降壓調(diào)整器-臨界導(dǎo)電 Buck-降壓調(diào)整器-臨界導(dǎo)電 電感電流仍然是連續(xù)的,，只是當(dāng)開(kāi)關(guān)再次接通時(shí)“達(dá)到”零。這被稱(chēng)為“臨界導(dǎo)電”,。輸出電壓仍等于輸入電壓乘以D,。 3、Buck-降壓調(diào)整器-不連續(xù)導(dǎo)電 Buck-降壓調(diào)整器-不連續(xù)導(dǎo)電 - 在這種情況下,，電感中的電流在每個(gè)周期的一段時(shí)間中為零,。
- 輸出電壓仍然(始終)是v1的平均值。
- 輸出電壓不是輸入電壓乘以開(kāi)關(guān)的負(fù)荷比(D),。
- 當(dāng)負(fù)載電流低于臨界值時(shí),，D隨著負(fù)載電流而變化(而Vout保持不變)。
4,、Boost 升壓調(diào)整器 Boost 升壓調(diào)整器 輸出電壓始終大于(或等于)輸入電壓,。輸入電流連續(xù)，輸出電流不連續(xù)(與降壓調(diào)整器相反),。 輸出電壓與負(fù)荷比(D)之間的關(guān)系不如在降壓調(diào)整器中那么簡(jiǎn)單,。在連續(xù)導(dǎo)電的情況下： 在本例中，Vin = 5, Vout = 15, D = 2/3.Vout = 15，D = 2/3. 5,、變壓器工作(包括初級(jí)電感的作用) 變壓器工作 變壓器看作理想變壓器,，它的初級(jí)(磁化)電感與初級(jí)并聯(lián),。 6,、反激變壓器 反激變壓器 此處初級(jí)電感很低，用于確定峰值電流和存儲(chǔ)的能量,。當(dāng)初級(jí)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí),，能量傳送到次級(jí)。 7,、Forward 正激變換變壓器 Forward 正激變換變壓器 - 初級(jí)電感很高,，因?yàn)闊o(wú)需存儲(chǔ)能量。
- 磁化電流(i1)流入 “磁化電感”,，使磁芯在初級(jí)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后去磁(電壓反向),。
四、總結(jié)本文回顧了目前開(kāi)關(guān)式電源轉(zhuǎn)換中最常見(jiàn)的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),。除此之外還有許多拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),，但大多是這些拓?fù)涞慕M合或變形。 每種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包含獨(dú)特的設(shè)計(jì)權(quán)衡：施加在開(kāi)關(guān)上的電壓,，斬波和平滑輸入輸出電流,，繞組的利用率。 選擇最佳的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)需要研究：輸入和輸出電壓范圍,，電流范圍,，成本和性能、大小和重量之比,。 以上就是關(guān)于開(kāi)關(guān)電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的知識(shí),，希望大家多多支持我，得點(diǎn)贊,，關(guān)注,，有問(wèn)題歡迎在評(píng)論區(qū)留言，大家一起討論,。 來(lái)源于：公眾號(hào) strongerHuang
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