大神課堂|開(kāi)關(guān)電源的11種拓撲結構

　　11、SEPIC單端初級電感變換器

　　特點(diǎn)

　　■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。

　　■能量通過(guò)電容從輸入傳輸至輸出。

　　■需要兩個(gè)電感。

　　12、C’uk(Slobodan C’uk的專(zhuān)利)

　　特點(diǎn)

　　■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。

　　13、電路工作的細節

　　下面講解幾種拓撲結構的工作細節

　　■降壓調整器：

　　連續導電

　　臨界導電

　　不連續導電

　　■升壓調整器 (連續導電)

　　■變壓器工作

　　■反激變壓器

　　■正激變壓器

　　14、Buck-降壓調整器-連續導電

　　■電感電流連續。

　　■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與負載電流無(wú)關(guān)。

　　■降壓調整器和其派生電路的特征是：

　　輸入電流不連續 (斬波), 輸出電流連續 (平滑)。

　　15、Buck-降壓調整器-臨界導電

　　■電感電流仍然是連續的，只是當開(kāi)關(guān)再次接通時(shí) “達到”零。

　　這被稱(chēng)為 “臨界導電”。

　　輸出電壓仍等于輸入電壓乘以D。

　　16、Buck-降壓調整器-不連續導電

　　■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)的負荷比 (D)。

　　■當負載電流低于臨界值時(shí),D隨著(zhù)負載電流而變化(而Vout保持不變)。

　　17、Boost升壓調整器

　　■輸出電壓始終大于(或等于)輸入電壓。

　　■輸入電流連續，輸出電流不連續(與降壓調整器相反)。

　　■輸出電壓與負荷比(D)之間的關(guān)系不如在降壓調整器中那么簡(jiǎn)單。在連續導電的情況下：

　　在本例中，Vin = 5,

　　Vout = 15, and D = 2/3.

　　Vout = 15，D = 2/3.

　　18、變壓器工作(包括初級電感的作用)

　　■變壓器看作理想變壓器，它的初級(磁化)電感與初級并聯(lián)。

　　19、反激變壓器

　　■此處初級電感很低，用于確定峰值電流和存儲的能量。當初級開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，能量傳送到次級。

　　20、Forward 正激變換變壓器

　　■初級電感很高，因為無(wú)需存儲能量。

　　■磁化電流 (i1) 流入 “磁化電感”，使磁芯在初級開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后去磁 (電壓反向)。

　　21、總結

　　■此處回顧了目前開(kāi)關(guān)式電源轉換中最常見(jiàn)的電路拓撲結構。

　　■還有許多拓撲結構，但大多是此處所述拓撲的組合或變形。

　　■每種拓撲結構包含獨特的設計權衡：

　　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

　　■選擇最佳的拓撲結構需要研究：

　　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

　　本文轉載自《 捷配電子市場(chǎng)》

　　文中所羅列的電源拓撲還不全面。

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