电源名词解释

1．脉宽调制（Pulse Width Modulation–PWM）

开关电源中常用的一种调制控制方式。其特点是保持开关频率恒定，即开关周期不变，改变脉冲

宽度，使电网电压和负载变化时，开关电源的输出电压变化最少。

2．占空比（Duty Cycle Ratio）

一个周期T内，晶体管导通时间t oN所占比例。占空比D=t oN/T。

3．硬开关（Hard Switching）

晶体管上的电压（或电流）尚未到零时，强迫开关管开通（或关断），这是开关管电压下降（或

上升）和电流上升（或下降）有一个交叠过程，因而，开关过程中管子有损耗，这种开关方式称

为硬开关。

4．软开关（Soft Switching）

使晶体管开关在其中电压为零时开通，或电流为零关断，从而在开关过程中管子损耗接近于零，

这种开关方式称为软开关。

5．谐振（Resonance）

谐振是交流电路中的一种物理现象。在理想的（无寄生电阻）电感和电容串联电路输入端，加正

弦电压源，当电源的频率为某–频率时，容抗与感抗相等，电路阻抗为零，电流可达无穷大，这

一现象称为串联谐振。同理，在理想的LC并联电路加正弦电流源时，电路的总导纳为零，元件

上的电压为无穷大，称为并联谐振。电路谐振时有两个重要参数：

谐振频率–谐振时的电路频率，w0=1／√LC，称为谐振频率。特征阻抗–谐振时，感抗等于容抗。

其值为：Zo=√L／C,称为特征阻抗。当LC串联突加直流电压时,电路中电流按正弦规律无阻尼振

荡，其频率即电路的谐振频率,或称振荡频率.

6．准谐振（Quasi–Resonance）

对于有开关的LC串联电路，当电流按谐振频率振荡时，如果开关动作，使电流正弦振荡只在一

个周期的部分时间内发生，电流呈准正弦，这一现象称为准谐振。同样，在LC并联电路中，借

助开关动作，也可获得准谐振。

7．零电压开通（Zero–Voltage–Switching，简称ZVS）

利用谐振现象，在开关变换器中器件电压按正弦规律振荡到零时，使器件开通，称为ZVS。

8．零电流关断（Zero–Current–Switching，简称ZCS）

同理，当开关变换器的器件电流按正弦规律振荡到零时，使器件关断，称为ZCS。

9．PWM开关变换器（PWM Switching Converler）

用脉宽调制方式控制晶体管开关通、断的开关变换器。它属于恒频控制的硬开关类型。

10．离线式开关变换器（Off–Line Switching Converter）

是一种AC／DC变换器，其输入端整流器和平波电容直接接在交流电网上。

11．谐振变换器（Resonant Converter）

利用谐振现象，使开关变换器中器件上的电压或电流按正弦规律变化，从而创造了ZVS或ZCS

的条件，称为谐振变换器。分串联和并联谐振变换器两种。在桥式变换器的输出端串联LC网络，

再接变换器和整流器，可得串联谐振DC／DC变换器；在桥式变换器串联LC网络的电容两端

并联负载（包括变压器及整流器），可得DC／DC并联谐振变换器。

12．准谐振变换器（Quasi–Resonant Converter）

利用准谐振现象，使开关变换器中器件上的电压或电流按准正弦规律变化，从而创造了ZVS（零

电压开通）或ZCS（零电流关断）的条件，称为准谐振变换器。在单端、半桥或全桥变换器中，

利用寄生电感和电容（如变压器漏感、晶体开关管或整流管的结电容）或外加谐振电感和电容，

可得相应的准谐振变换器。谐振参数可以超过两个，例如三个或更多，这时又称为多谐振变换器。

为保持输出电压基本恒定，谐振和准谐振变换器均必须应有变频控制。

13．零开关–PWM变换器（Zero–Switching Converter）

在准谐振变换器中，增加一个辅助开关，以控制谐振网络的工作使变换器一周期内，一部分时间

按ZCS或ZVS准谐振变换器工作，另一部分时间按PWM变换器工作，称为ZCS–PWM或

ZVS–PWM变换器。它兼有ZCS（或ZVS）软开关和PWM恒频控制的特点。这时谐振网络中

的电感是与主开关串联的。

14．零过渡–PWM变换器（Zero–Transition Converter）

如果将谐振网络与主开关并联，仍用辅助开关控制，则也可得到与ZCS–PWM或ZVS–PWM变

换器相同的特点，分别称为ZCT–PWM或ZVT–PWM变换器（ZCT–零电流过渡，ZVT–零电流

过渡，ZVT–零电压过渡）。它本质上仍属于ZCS或ZVS软开关–PWM变换器。

15．移相式全桥ZVS–PWM变换器（Phase–Shift FB ZVS–PWM Conveter）

在全桥开关变换器中，利用开关管结电容和变压器漏感（必要时外加谐振元件）的谐振和移相控

制驱动脉冲，以实现ZVS的条件，称为移相式全桥ZVS–PWM变换器。它也是软开关–PWM

变换器，适用于大功率、低电压输出。

16．高频开关变换器

60年代PWM开关变换器的开关频率为20kHz,所用开关器件为功率双极晶体管。提高开关频率，

可以降低变换器的体积、重量，提高功率密度，控制音频噪声，改善动态响应。但为了提高开关

频率，先决条件是必须有高频功率晶体管。此外，频率越高，PWM开关（一种硬开关）的开关

过程损耗也越大，不能保证高频高效运行。高频功率MOSFET的广泛应用，使开关变换器高频

化有了可能，PWM开关变换器的开关频率提高到30kHz以上。80年代软开关变换技术的开发，

使高频、高效率开关变换器有可能商品化。例如：准谐振开关电源，开关频率达到1–10MHz，

功率密度达到80W／in³（PWM开关变换器受频率限制，功率密度最高为0．5–3W／in³）；移

相式全桥ZVS–PWM变换器，功率250W以上，开关频率可达0．5–1MHz。但当应用1GBT

做开关器件时，开关频率一般只限于20–40kHz。但有些高频1GBT如1RGBC30U可工作到

300kHz。

17．DC／DC开关变换器

由直流电源供电时，输送直流功率的开关变换器。它是开关电源的功率电路，包括功率变换及整

流滤波两部分。其输出电压可低于或高于输入电压。按输入、输出有无变压器分有隔离、无隔离

两类。无隔离变压器的DC／DC变换器的典型拓扑有：Buck，Boost，Buck–Boost， Cuk，Sepic

和Zeta六种。其中Buck，Boost和Buck–Boost是基本的拓扑。它们的核心部分是T形（或Y

形）开关网络。

注：T形开关网络由功率晶体管S、整流二极管D及电感L组成，不同接法得到不同拓扑，如

下表，设T形网络三个端点标为a，b及c，中点为o，T形网络的输入（ab）端和输出（cb）

端分别接直流电源和并有滤波电容的负载。

拓扑名称 串联支路oa 并联支路ob 串联支路oc Buck Boost Buck- Boost

18．连续导电模式CCM（Continueous Conducting Mode）

一周期内电感电流（或传送能量的电容电压）始终大于零。

19．不连续导电模式DCM（Discontinueous Conducting Mode）

一周期内上述电量波形不连续。

20．Buck变换器

又称降压变换器，由简单的电压斩波加LC滤波电路组成。CCM时（下同），理论上其稳态电

压比V o／V=D﹤1，D为占空比，故输出电压V o小于输入电压V o但输入端电流不连续，而

输出端电流连续。

21．Boost变换器

又称升压变换器，也是斩波和滤波的组合电路，滤波电感接在输入端。理论上电压比V o／V i=1

／（1–D），故输出电压高于输入电压。输入电流连续，适合于做有源功率因数校正电路。但输

出电流不连续。Boost电路与Buck电路对偶。

22．Buck–Boost变换器

由电压斩波器和滤波器组成。其特点是依靠电感储能，将功率由电源传送到负载。稳态电压比V

o／V i=D／（1–D），输出电压可高于或低于输入电压，取决于D大于或小于0.5。输入和输出

电流均不连续。

23．Cuk（丘克）变换器

Buck–Boost的T形开关网络经过对偶变换可得Cuk变换器的△形（或II形）开关网络。设△

网络的三端标号为a、b、c、（c为共地端），则a c支路接开关S，bc支路接二极管D，a b

（串联）支路接电容C。Cuk变换器与Buck–Boost变换器对偶，左半部分电路与Boost类似，

右半部分电路与Buck类似，左右两部分用电容耦合。其电压比也是D／（1–D），即输出电压

可高于或低于输入电压。但输出电流连续，输入一般串联电感，因此输入电流也连续。Cuk电路

的特点是靠耦合电容储能，将功率又电源传送到负载，该电容称为能量传送元件。

24．Sepic变换器

Sepic变换器左半部分与Boost电路类似，右半部分与Buck–Boost类似，中间以电容（传送能

量的元件）耦合，Sepic变换器是Cuk变换器的派生电路。

25．Zeta变换器

Zeta变换器也是Cuk变换器的派生电路。传送能量的元件是电容，与Sepic变换器有类似之处。

但左半部分类似Buck–Boost，而右半部分类似Buck。

26．单端变换器（Single–Ended Converter）

电路形式最简单的有隔离变压器的DC／DC变换器。其主要特征是高频变压器的磁心被单向脉

动电流激磁，一周期内磁心中的磁通只在磁滞回线（即B–H回线的第一象限）上变化，因而磁

心的磁性能不能充分利用。按一周期内激磁方向不同，有正激、反激变换器；还有带隔离的Cuk

变换器等。可以有多路输出。

27．（单管）正激变换器（Forward Converter）

结构简单的一种单端变换器，本质上是有隔离变压器的Buck变换器，副边输出端除串联一个二

极管外，还并联一个续流二极管。其特点是开关管导通时，能量由原边传送到副边；开关管关断

时，副边依靠电感续流。但两种情况下磁心所受激磁方向相同。因此必须采取“复位”措施（如变

压器加去磁绕组），使一周期内结束时磁通恢复到周期开始时的原位置。单管正激变换器适用于

小功率（几十到几百W），开关管承受电压按2Vi计算。Vi为输入电压。

28．双管正激变换器（Two–Transistor Forward Converter）