开关电源常用拓扑结构图文解释

九个最有用的电源拓扑结构图现代电源设计大约开始于三十年前，只有少数的拓扑结构可以很好地服务于业界。

在年代，对新的和领先的电源转换技术的研究创建了数以千计的可以加以使用的新型拓扑结构。

今天，主流行业已回到早期拓扑结构。

少数的相同的电路可以为大多数应用提供最佳解决方案。

在电源设计开始，有三种基本的转换器：降压式、升压式和降压升压式。

早期分析论文仅覆盖了这些拓扑结构。

也有的转换器表现完全与这些基本拓扑结构一样。

它们被认为是降压式、升压式和降压升压系列，电路中内建了隔离。

内建在降压式转换器系列是正激、双开关正激、半桥、全桥和推挽式。

升压有一种隔离型号，可以采用一个桥接或推挽式电路。

隔离降压升压电路是著名的反激式转换器。

发明新的电源拓扑结构和研究其工作正成为有趣的研究工作。

这形成了过去的大部分研究，尤其在年代期间。

一些新奇的电路发明出来，绞尽脑汁以全面了解它们的操作。

的论文提出了超过个新的拓扑结构，使用了更多的开关和二极管。

有一段时间，似乎老的待机拓扑结构已处于被取代的危险之中。

对许多需要生产产品的设计人员来说，这是一个非常困惑的时间。

在阅读会议论文之后，工程师们很想尝试预示着上佳表现，但是却被证明很难投入生产的奇异新颖的拓扑结构。

因此，业界兜了一大圈又回到原处。

现在，几乎所有设计都依赖于原来的基本拓扑结构。

例外的是对某些非常高密度的应用，或者是不寻常的电压及功率范围，但是工作的工程师几乎总能用一组基本电路找到可做的工作。

这不是说行业没有进展。

行业有了长足的发展——恰恰不是通过使用根本不同的电路拓扑结构。

主要进展一直在正确的应用中明智地利用正确的电路，某些拓扑结构将电源分割成较小的若干块（如母板和负载点转换器）、先进的封装、新的硅片器件，以及小心应用低损耗开关。

降压式转换器降压式转换器是所有电源中最基本的。

它提供比输入更低的电压输出，可以用在不需要隔离的所有功率级别。

如图（）所示，当输出电压处于低电位时，降压式转换器的二极管可以用一个有源开关替代。

开关电源几种拓扑结构的工作细节下面讲解几种拓扑结构的工作细节■降压调整器：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1、Buck-降压调整器-连续导电time—»■电感电流连续。

■ Vout是其输入电压（V1）的均值。

■输出电压为输入电压乘以开关的负荷比（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。

■忽略开关和电感中的损耗，D与负载电流无关。

■降压调整器和其派生电路的特征是：输入电流不连续（斩波）,输出电流连续（平滑）2、Buck-降压调整器-临界导电■电感电流仍然是连续的，只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。

3、Buck-降压调整器-不连续导电■在这种情况下，电感中的电流在每个周期的一段时间中为零。

■输出电压仍然（始终）是v1的平均值。

■输出电压不是输入电压乘以开关的负荷比（D）。

■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）15V 丁1胡TVin = _Li15V T>4、Boost升压调整器------ Vout = 15Vfane ----- 1■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）之间的关系不如在降压调整器中那么简单。

在连续导电的情Vo = Vin1—D丿况下: 在本例中，Vin = 5,Vout = 15, and D = 2/3.Vout = 15 ，D = 2/3.5、变压器工作（包括初级电感的作用）■变压器看作理想变压器，它的初级（磁化）电感与初级并联。

19、反激变压器■此处初级电感很低，用于确定峰值电流和存储的能量。

当初级开关断开时，能量传送到次级。

6、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(i1) 流入“磁化电感”，使磁芯在初级开关断开后去磁( 电压反向)。

开关电源拓扑结构详解一、开关电源拓扑结构是什么呢？同学们，咱们今天来唠唠开关电源拓扑结构。

这就好比是盖房子的框架一样，是开关电源的一个很重要的基础部分。

开关电源拓扑结构啊，就是说电源内部各个元件之间的连接方式和电路的布局形式。

1、线性电源和开关电源的小对比咱们先来说说线性电源。

线性电源就像是那种稳稳当当走路的人，它的工作原理相对简单。

它是通过调整晶体管的导通程度来控制输出电压的。

但是呢，它有个缺点，就是效率比较低，就像一个干活慢吞吞的小蜗牛。

再看开关电源，这可就不一样啦。

开关电源像是一个灵活的小猴子，它是通过周期性地导通和关断开关管来实现电能转换的。

这样做的好处就是效率高很多。

2、常见的开关电源拓扑结构（1）降压型（Buck）拓扑结构这种结构啊，简单来说就是把高电压变成低电压。

就好像是把一桶满满的水，通过一个小口子慢慢流到一个小桶里，把水压降低了。

它的电路里有电感、电容这些元件。

电感就像是一个能量储存器，电容呢，就像是一个稳定电压的小卫士。

在这个结构里，当开关管导通的时候，输入电压就给电感充电，同时给负载供电。

当开关管关断的时候呢，电感就会释放能量，继续给负载供电。

（2）升压型（Boost）拓扑结构和降压型相反，升压型拓扑结构是把低电压变成高电压。

这就像是把一个小水坑里的水，用一个小水泵抽到一个大水缸里，让水位升高了。

在这个电路里，当开关管导通的时候，电感充电，电容给负载供电。

当开关管关断的时候，电感和输入电压一起给电容充电，从而提高输出电压。

（3）升降压型（Buck - Boost）拓扑结构这种拓扑结构可就厉害了，它既能降压又能升压。

就像是一个多功能的小工具，不管是高电压还是低电压，它都能处理。

它的工作原理结合了降压型和升压型的特点，通过不同的电路状态转换来实现电压的升降。

（4）反激式（Flyback）拓扑结构这个结构稍微复杂一点。

它是利用变压器的初级和次级绕组之间的电磁感应来实现电能转换的。

开关电源拓扑结构分析（图文）一．非隔离型开关变换器（一）．降压变换器Buck电路：降压斩波器，入出极性相同。

由于稳态时，电感充放电伏秒积相等，因此：Ui-Uo）*ton=Uo*toff，Ui*ton-Uo*ton=Uo*toff,Ui*ton=Uo(ton+toff),Uo/Ui=ton/(ton+toff)=Δ即，输入输出电压关系为：Uo/Ui=Δ(占空比)图1：Buck电路拓补结构在开关管S通时，输入电源通过L平波和C滤波后向负载端提供电流；当S关断后，L通过二极管续流，保持负载电流连续。

输出电压因为占空比作用，不会超过输入电源电压。

（二）．升压变换器Boost电路：升压斩波器，入出极性相同。

利用同样的方法，根据稳态时电感L的充放电伏秒积相等的原理，可以推导出电压关系：Uo/Ui=1/（1-Δ）图2：Boost电路拓补结构这个电路的开关管和负载构成并联。

在S通时，电流通过L平波，电源对L充电。

当S断时，L向负载及电源放电，输出电压将是输入电压Ui+U L，因而有升压作用。

（三）．逆向变换器Buck-Boost电路：升/降压斩波器，入出极性相反，电感传输。

电压关系：Uo/Ui=-Δ/（1-Δ）图3：Buck-Boost电路拓补结构S通时，输入电源仅对电感充电，当S断时，再通过电感对负载放电来实现电源传输。

所以，这里的L是用于传输能量的器件。

（四）．丘克变换器Cuk电路：升/降压斩波器，入出极性相反，电容传输。

电压关系：Uo/Ui=-Δ/（1-Δ）。

图4：Cuk变换器电路拓补结构当开关S闭合时，Ui对L1充电。

当S断开时，Ui+EL1通过VD对C1进行充电。

再当S闭合时，VD关断，C1通过L2、C2滤波对负载放电，L1继续充电。

这里的C1用于传递能量，而且输出极性和输入相反。

二．隔离型开关变换器1．推挽型变换器下面是推挽型变换器的电路。

图5：推挽型变换电路S1和S2轮流导通，将在二次侧产生交变的脉动电流，经过全波整流转换为直流信号，再经L、C滤波，送给负载。