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开关电源各种拓扑集锦

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开关电源拓扑六种基本DC/DC变换器拓扑:
1、Buck
2、Boost
3、Buck-Boost
4、CUK
5、Zeta
6、Sepic
基本拓扑是Buck，Boost，其他是演变。

Buck为降压变换器，常用的拓扑基本上是Buck的：正激，半桥，全桥，推挽等等。

Boost变换器为Buck的对偶拓扑，是升压变换器，常用于小功率板载电源，大功率PFC电路上，
对于隔离的Boost变换器也有推挽，双电感，全桥等电路。

Buck-Boost是反激变换器的原型，属于升降压变换器。

后面三种电路不是很常用，都是升降压变换器。

一、 反激
1、单端反激
2、双端反激
二、 正激
1、绕组复位正激
2、R CD复位正激
3、L CD复位正激
4、有源钳位正激
● Flyback钳位
● Boost钳位
5、双管正激
6、无损吸收双正激
7、有源钳位双正激
8、原边钳位双正激
9、软开关双正激
三、 推挽
1、推挽
2、无损吸收推挽
3、推挽正激
推挽变换器是双端变换器。

其实是两个正激变换器通过变压器耦合而来，基本推挽变换器好处是驱动不需隔离，变压器双端磁化，只要两个开关管。

但是，变压器绕组利用率低，开关管电压应力为输入两倍，所以一般只适合低压输入的场合。

而且有个问题就是会出现偏磁，所以要采用电流型控制等方法来避免。

如果将两个双管正激同样耦合，可以构成四开关管的推挽变换器，也就是所谓的双双管正激。

其管子电压应力下降为输入电压。

其他等同。

推挽正激是通过一个电容来解决变换器漏感尖峰，偏磁等问题
四、 半桥
1、半桥
2、不对称半桥
3、谐振半桥
4、移相半桥
五、 全桥
1、全桥
2、全桥LLC
3、移相全桥
全桥变换器在大功率场合是最常用了，特别是移项ZVS和ZVZCS 六、 三电平变换器（three level converter）
这些三电平是半桥演化而来，同样可以演化出多电平变换器，合适高压输入场合。

而且可以通过全桥的移相控制方式实现软开关。

七、 五种隔离三电平DC/DC变换器
1、F orward三电平DC/DC变换器
2、F lyback三电平DC/DC变换器
3、P ush-Pull三电平DC/DC变换器
4、半桥三电平DC/DC变换器
5、全桥三电平DC/DC变换器
八、 B oost隔离变换器
1、双电感Boost
2、全桥Boost。

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开关电源各种拓扑集锦

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开关电源各种拓扑集锦电源网讯给出六种基本DC/DC变换器拓扑 依次为buck,boost,buck-boost,cuk,zeta,sepic变换器500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt=‘这是一张缩略图，点击可放大。

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开关电源拓扑结构。

开关电源拓扑结构。


D1

NU o NU o Ui
N是变压器的变压比
Uo

Up Ni
iL

iL1 N
Hale Waihona Puke I L max N
2Io N

2U o NR
Ui D1Ts NL
i L1

Ui D1Ts L
L Ui D1Ts R 2U o
Flyback变换器的优缺点比较
优点： 1、电路简单，能高效提供多路直流输出，因此适合多组输 出的要求，并可通过调节占空比D1的大小升压或降压。 2、输出功率为20~100w，可以同时输出不同的电压且有较 好的电压调整率。不需接输出滤波电感，使反激变换器成本 降低，体积减小。 缺点： 1、输出的纹波电压较大，外特性差，负载调整精度不高， 因此输出功率受到限制,通常应用于150W 以下。适用于相对 固定的负载。 2、与其他隔离变换器相比效率较低。
K由接通突然转为关断瞬间，流过变压器初级线 圈的电流i1突然为0，由于磁通不能突变，因此， 在K关断的Toff期间，变压器铁心中的磁通主要由 N2线圈回路中的电流来维持,N2中产生反激电流 ，流过D向电容C和负载R供电。
开关管导通 时等效电路
开关管关断 时等效电路
Buck-Boost拓扑结构简介
反激式变压器开关电源的工作情况同BUCK-BOOST拓扑极为相似。
另两种电感电流模式的介绍
CCM模式 D1+D2=1
DCM模式 D1+D2<1
Uo D1 Ui (D1 D2 )
二、Boost拓扑结构——升压式变换电路（非隔离）
Boost变换器：也称升压式变换器，是一种输出电压高 于输入电压的单管不隔离直流变换器。 该稳压电路元器件与前面讲的Buck变换电路一样，只是 摆放位置不同，由此导致其功能也不同。
开关电源常见拓扑结构

开关电源常见拓扑结构

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BUCK降压电路
❖ 上图是BUCK电路的经典模型。晶体管，二极管，电感，电 容和负载构成了主回路，下方的控制回路一般采用PWM芯 片控制占空比决定晶体管的通断。
❖ BUCK电路的功能：把直流电压Ui转换成直流电压Uo， 实现降压的目的
现在您正浏览在第7页，共43页。
❖ D1是K闭合，D导通的时间Ton占总周期Ts的比例，D2是 K关断，D截止的时间Toff占总周期Ts的比例
❖ 由以上两式相等可以得到电压增益M=Vo/Vi=1/(1-D1)， 此时D1+D2=1
❖ 由此处可知BOOST电路是一种升压电路，输入小于输出
现在您正浏览在第21页，共43页。
DCM模式下的电压增益比
BUCK拓扑的精简模型
❖ 上图是简化之后的BUCK电路主回路。下面分析输出电压的产生 1、K闭合后，D关断，电流流经L，L是储能滤波电感，它的作用是在K接通 Ton期间限制大电流通过，防止输入电压Ui直接加到负载R上，对R进行电压冲 击，同时把电感电流IL转化成磁能进行能量存储；与R并联的C是储能滤波 电容，如此R两端的电压在Ton期间是稳定的直流电压 2、在K关断期间Toff，L将产生反电动势，流过电流IL由反电动势eL的正极流出， 通过负载R，再经过续流二极管D，最后回到反电动势eL的负极。由于C的储能稳 压，Toff阶段的输出电压Uo也是稳定的直流电压 K闭合时，L两端有压降，意味着Uo<Ui, BUCK电路一定是降压电路
❖ 当电路在DCM下，K打开一
定不是完全由电感供能，即
IISM.当IL小于Io时，L和C同 时向R供电，当IL断流为0时， 更是只由C向R供电
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CCM模式下的供能
开关电源的基本拓扑结构

开关电源的基本拓扑结构

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总结词
半桥型拓扑结构通过两个开关管和电容器的组合，实现输出电压的调节。
详细描述
在半桥型拓扑结构中，两个开关管交替导通和关断，通过调节占空比来调节输出电压。 这种拓扑结构适用于需要较高电压、大电流输出的应用场景，如逆变器和电机驱动等。
全桥型（Full-Bridge）
总结词
全桥型拓扑结构通过四个开关管的组合 ，实现输出电压的调节。
降压-升压型开关电源工作原理
总结词
根据输入电压和输出电压的大小关系，自动切换降压 或升压模式。
详细描述
在降压-升压型开关电源中，根据输入电压和输出电压 的大小关系，自动切换降压或升压模式。当输入电压 高于输出电压时，自动进入降压模式；当输入电压低 于输出电压时，自动进入升压模式。
反相开关型开关电源工作原理
VS
详细描述
在全桥型拓扑结构中，四个开关管两两交 替导通和关断，通过调节占空比来调节输 出电压。这种拓扑结构适用于需要极高电 压、大电流输出的应用场景，如高压直流 输电等。
03 开关电源的工作原理
降压型开关电源工作原理
总结词
通过控制开关管开通和关断的时间，调节输 出电压的大小。
详细描述
在降压型开关电源中，输入电压首先经过开 关管，通过控制开关管的开通和关断时间来 调节输出电压的大小。当开关管开通时，输 入电压加在负载上，当开关管关断时，输入 电压与负载断开，输出电压因此得到调节。
升压型开关电源工作原理
要点一
总结词
通过控制开关管开通和关断的时间，实现输出电压高于输 入电压的功能。
要点二
详细描述
在升压型开关电源中，当开关管开通时，输入电压同时加 在负载和储能元件上，当开关管关断时，储能元件释放能 量，使输出电压高于输入电压。通过控制开关管的开通和 关断时间，实现输出电压的调节。