电源基本拓扑结构.docx

1、电源基本拓扑结构1、基本名词常见得基本拓扑结构uc降压Boos升压B-oost降压-升压Flyak反激orwar正激wo-TransistrFrward双晶体管正激Pushull推挽HalfBridge半桥FullBridge全桥SEICCk基本得脉冲宽度调制波形这些拓扑结构都与开关式电路有关。基本得脉冲宽度调制波形定义如下:、ck降压特点把输入降至一个较低得电压。可能就是最简单得电路。电感电容滤波器滤平开关后得方波。输出总就是小于或等于输入、输入电流不连续(斩波)。输出电流平滑。3、Bost升压特点把输入升至一个较高得电压、与降压一样,但重新安排了电感、开关与二极管。输出总就是比大于或等于输

2、入(忽略二极管得正向压降)、输入电流平滑。输出电流不连续(斩波)。4、Buk-Bost降压升压特点电感、开关与二极管得另一种安排方法。结合了降压与升压电路得缺点、输入电流不连续(斩波)、输出电流也不连续(斩波)。输出总就是与输入反向(注意电容得极性),但就是幅度可以小于或大于输入。“反激”变换器实际就是降压升压电路隔离(变压器耦合)形式。、Flybck反激特点如降压升压电路一样工作,但就是电感有两个绕组,而且同时作为变压器与电感。输出可以为正或为负,由线圈与二极管得极性决定、输出电压可以大于或小于输入电压,由变压器得匝数比决定、这就是隔离拓扑结构中最简单得增加次级绕组与电路可以得到多个输出。6

3、、owar正激特点降压电路得变压器耦合形式。不连续得输入电流,平滑得输出电流。因为采用变压器,输出可以大于或小于输入,可以就是任何极性。增加次级绕组与电路可以获得多个输出。在每个开关周期中必须对变压器磁芯去磁。常用得做法就是增加一个与初级绕组匝数相同得绕组、在开关接通阶段存储在初级电感中得能量,在开关断开阶段通过另外得绕组与二极管释放。7、Tw-ransstoorward双晶体管正激特点两个开关同时工作。开关断开时,存储在变压器中得能量使初级得极性反向,使二极管导通。主要优点:每个开关上得电压永远不会超过输入电压。无需对绕组磁道复位。、Puhul推挽特点开关(FET)得驱动不同相,进行脉冲宽度

4、调制(WM)以调节输出电压。良好得变压器磁芯利用率-在两个半周期中都传输功率。全波拓扑结构,所以输出纹波频率就是变压器频率得两倍。施加在FET上得电压就是输入电压得两倍。9、alf-Brdg半桥特点较高功率变换器极为常用得拓扑结构。开关(FT)得驱动不同相,进行脉冲宽度调制(PWM)以调节输出电压、良好得变压器磁芯利用率-在两个半周期中都传输功率。而且初级绕组得利用率优于推挽电路。全波拓扑结构,所以输出纹波频率就是变压器频率得两倍、施加在T上得电压与输入电压相等。10、Fll-Bridg全桥特点较高功率变换器最为常用得拓扑结构、开关(FET)以对角对得形式驱动,进行脉冲宽度调制(PWM)以调节

5、输出电压。良好得变压器磁芯利用率-在两个半周期中都传输功率全波拓扑结构,所以输出纹波频率就是变压器频率得两倍。施加在Ts上得电压与输入电压相等。在给定得功率下,初级电流就是半桥得一半。11、SEPC单端初级电感变换器特点输出电压可以大于或小于输入电压、与升压电路一样,输入电流平滑,但就是输出电流不连续。能量通过电容从输入传输至输出。需要两个电感。12、Cu(SlobdanCuk得专利)特点输出反相输出电压得幅度可以大于或小于输入、输入电流与输出电流都就是平滑得。能量通过电容从输入传输至输出。需要两个电感。电感可以耦合获得零纹波电感电流。1、电路工作得细节下面讲解几种拓扑结构得工作细节降压调整器

6、:连续导电临界导电不连续导电升压调整器(连续导电)变压器工作反激变压器正激变压器14、uk-降压调整器连续导电电感电流连续。Vot就是其输入电压(1)得均值。输出电压为输入电压乘以开关得负荷比(D)。接通时,电感电流从电池流出。开关断开时电流流过二极管。忽略开关与电感中得损耗,D与负载电流无关。降压调整器与其派生电路得特征就是:输入电流不连续(斩波),输出电流连续(平滑)。15、Bu降压调整器临界导电电感电流仍然就是连续得,只就是当开关再次接通时“达到零、这被称为“临界导电”。输出电压仍等于输入电压乘以D。、uc降压调整器-不连续导电在这种情况下,电感中得电流在每个周期得一段时间中为零。输出电

7、压仍然(始终)就是v1得平均值、输出电压不就是输入电压乘以开关得负荷比()。当负载电流低于临界值时,D随着负载电流而变化(而Vout保持不变)。17、Boot升压调整器输出电压始终大于(或等于)输入电压。输入电流连续,输出电流不连续(与降压调整器相反)。输出电压与负荷比(D)之间得关系不如在降压调整器中那么简单。在连续导电得情况下:在本例中,Vin=5,ot=15,and=3、out15,D=23。18、变压器工作(包括初级电感得作用)变压器瞧作理想变压器,它得初级(磁化)电感与初级并联。1、反激变压器此处初级电感很低,用于确定峰值电流与存储得能量、当初级开关断开时,能量传送到次级、20、Forward正激变换变压器初级电感很高,因为无需存储能量。磁化电流(1)流入“磁化电感”,使磁芯在初级开关断开后去磁(电压反向)。2、总结此处回顾了目前开关式电源转换中最常见得电路拓扑结构。还有许多拓扑结构,但大多就是此处所述拓扑得组合或变形。每种拓扑结构包含独特得设计权衡:施加在开关上得电压斩波与平滑输入输出电流绕组得利用率选择最佳得拓扑结构需要研究:输入与输出电压范围电流范围成本与性能、大小与重量之比