开关电源拓扑结构详解

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开关电源拓扑结构详解

开关电源拓扑结构详解主回路——开关电源中，功率电流流经的通路。

主回路一般包含了开关电源中的开入端和负载端。

开关电源（直流变换器）的类型很多，在研究开发或者维修电源系统时，全面了解开关电源主回路的各种基本类型，以及工作原理，具有极其重要的意义。

开关电源主回路可以分为隔离式与非隔离式两大类型。

1. 非隔离式电路的类型：非隔离——输入端与输出端电气相通，没有隔离。

1.1. 串联式结构串联——在主回路中开关器件（下图中所示的开关三极管T）与输入端、输出端、电感器L、负载RL四者成串联连接的关系。

开关管T交替工作于通/断两种状态，当开关管T导通时，输入端电源通过开关管T及电感器L对负载供电，并同时对电感器L充电，当开关管T关断时，电感器L中的反向电动势使续流二极管D自动导通，电感器L中储存的能量通过续流二极管D形成的回路，对负载R继续供电，从而保证了负载端获得连续的电流。

串联式结构，只能获得低于输入电压的输出电压，因此为降压式变换。

例如buck 拓扑型开关电源就是属于串联式的开关电源。

上图是在图1-1-a电路的基础上，增加了一个整流二极管和一个LC滤波电路。

其中L是储能滤波电感，它的作用是在控制开关K接通期间Ton限制大电流通过，防止输入电压Ui直接加到负载R上，对负载R进行电压冲击，同时对流过电感的电流iL转化成磁能进行能量存储，然后在控制开关T关断期间Toff把磁能转化成电流iL继续向负载R提供能量输出；C是储能滤波电容，它的作用是在控制开关K接通期间Ton把流过储能电感L的部分电流转化成电荷进行存储，然后在控制开关K关断期间Toff把电荷转化成电流继续向负载R提供能量输出；D是整流二极管，主要功能是续流作用，故称它为续流二极管，其作用是在控制开关关断期间Toff，给储能滤波电感L释放能量提供电流通路。

在控制开关关断期间Toff，储能电感L将产生反电动势，流过储能电感L的电流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的正极，然后从续流二极管D的负极流出，最后回到反电动势eL的负极。

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。

新手必学开关电源11种拓扑结构

新手必学
开关电源11种拓扑结构
BUCK降压
特点 ■把输入降至一个较低的电压。 ■可能是最简单的电路。 ■电感/电容滤波器滤平开关后的方波。 ■输出总是小于或等于输入。 ■输入电流不连续 (斩波)。 ■输出电流平滑。
BOOST升压
特点 ■把输入升至一个较高的电压。 ■与降压一样，但重新安排了电感、开关和二极管。 ■输出总是比大于或等于输入(忽略二极管的正向压降)。 ■输入电流平滑。 ■输出电流不连续 (斩波)。
FULL-BRIDGE全桥
特点 ■较高功率变换器最为常用的拓扑结构。 ■开关（FET）以对角对的形式驱动，进行脉冲宽度调制（PWM）以调节输出电压。 ■良好的变压器磁芯利用率---在两个半周期中都传输功率。 ■全波拓扑结构，所以输出纹波频率是变压器频率的两倍。 ■施加在 FETs上的电压与输入电压相等。 ■在给定的功率下，初级电流是半桥的一半。
TWO-TRANSI■开关断开时，存储在变压器中的能量使初级的极性反向，使二极管导通。 ■主要优点： ■每个开关上的电压永远不会超过输入电压。 ■无需对绕组磁道复位。
PUSH-PULL推挽
特点 ■开关（FET）的驱动不同相，进行脉冲宽度调制（PWM）以调节输出电压。 ■良好的变压器磁芯利用率---在两个半周期中都传输功率。 ■全波拓扑结构,所以输出纹波频率是变压器频率的两倍。 ■施加在FET上的电压是输入电压的两倍。
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HALF-BRIDGE半桥
特点 ■较高功率变换器极为常用的拓扑结构。 ■开关（FET）的驱动不同相，进行脉冲宽度调制（PWM）以调节输出电压。 ■良好的变压器磁芯利用率---在两个半周期中都传输功率。而且初级绕组的利用率优于推挽电路。 ■全波拓扑结构,所以输出纹波频率是变压器频率的两倍。 ■施加在FET上的电压与输入电压相等。

最详细的5种开关电源拓扑结构

开关电源分类

开关电源主回路可以分为隔离式与非隔离式两大类型。非隔离——输入端与输出端电气相通，没有隔离。 1、串联式结构是指在主回路中，相对于输入端而言，开关器件与输出端负载成串联连接的关系。例如buck拓扑型开关电源就是属于串联式的开关电源 2、并联式结构是指在主回路中，相对于输入端而言，开关器件与输出端负载成并联连接的关系。例如boost拓扑型开关电源就是属于串联式的开关电源 3、极性反转结构是指输出电压与输入电压的极性相反。电路的基本结构特征是：在主回路中，相对于输入端而言，电感器L与负载成并联。Buck-boost拓扑就是反极性开关电源
工作过程分析

工作过程： 1、当K导通时→IL 线性增加，D截止此时C向负载供电 2、当K断开时→Ul 和Ui串联，以高于 Uo的电压向C充电同时向负载供电，此时 D导通,IL逐渐减小若IL减小到0，则D 截止，只有C向负载供电
CCM和DCM模式下的各点电压

由上可知BOOST电路也会出现电感电流断续的情况，即也有CCM 和DCM两种模式，各点电压分别如左右所示在DCM模式下若IL值逐渐减小到Io，则C和L同时向负载放电，若IL值继续减小直至0，则D关断，只有C向负载放电，直到下次周期开始
DCM模式下的电压增益比

τ <0.5D1(1-D1)(1-D1)时，IL不连续,同样利用IL的上升部分同下降部分相等可以得到电压增益M= （D1+D2）/D2 此时D1+D2<1，又有IL在Ts内的平均值是 Is,Is=Vs(D1+D2)D1Ts/2L=MIo. 从以上两式可以得到
1 1 2D12 / D1 M 0.5 2 2

开关电源拓扑结构

开关电源拓扑结构开关电源拓扑结构一、定义：开关电源拓扑结构，也称为直流-直流转换器，通常采用小尺寸和轻质的结构，可以将低压或中压的电源转换成更高的直流电压或功率。

它具有体积小、重量轻、效率高、失真小等优点，在日常生活中被广泛应用。

二、组成：开关电源拓扑结构的基本构成包括：输入电路、开关模块、驱动电路、高压变换器、低压变换器、散热器、比较器、控制单元和数显仪等。

1.输入电路：采用有趣磁型滤波电路，具有较好的抗干扰能力，能够有效抑制工频信号，为开关模块提供稳定的电源。

2.开关模块：采用开关变换方式，它是实现输入电压转换成输出电压的基本组件。

3.驱动电路：开关模块的正常工作需要依赖于良好的驱动电路，它的信号周期必须严格控制，以实现电压和功率的平稳转换。

4.高压变换器：变换器的核心部分，也是实现电压转换的重要组件，通常采用电感和电容的加减容组合，以实现输入和输出电压的高效转换。

5.低压变换器：主要配合高压变换器，通过其核心部分电容，对输出电压进行必要的补偿，实现输出电压的平稳变换，保证输出电压的平稳性。

6.散热器：散热器的作用是控制过程中的温度，以防止开关模块过热，发生负载非线性等不良现象。

7.比较器：根据负责负荷管理的外部参数，通过比较器对外围负载信号进行实时修正，以实现轻负荷和小信号振荡的功率幅度调节。

8.控制单元：负责实时调整驱动电路和散热器的信号，以保证正常的电源、散热和负载控制。

9.数字显示仪：它通常是比较器的表示，而数字显示仪则是总结比较器的信息的必要工具，以便调节者实时了解相关信息。

三、优势和应用1.优势：开关电源拓扑结构体积小、重量轻、抗干扰性好、效率高，具有波形失真小、可靠性好、节能效率高、温度补偿能力强等优点。

2.应用：开关电源拓扑结构宽泛地用于医疗设备，汽车、航空航天、工厂自动化设备等场景，得到了越来越多的认可与应用，预计将会在未来领域发挥重要作用。

开关电源基本拓扑结构剖析

Vout Dy Vin Dy D
(1.12)
Io
1 Ts
I Lf max 2
(Ton
T' off
)
1 2 I Lf max(Dy D)
(1.13)
开关电源基本拓扑
开关电源技术——郑琼林
9
电感电流临界连续
2 I o Lf max i
1
(1.14)
iLf
max
Vin Vo Lf
DyTs
(1.15)
IoG
(1 Dy )Dy 2Lf fs
Vin
Fig 1.4 Vin=const
开关电源基本拓扑
开关电源技术——郑琼林
11
Vout = constant (输出电压恒定) For Vo=Vin Dy, so eq.(1.16) can be reformed as:
I oG
(1 2L
Dy f fs
)
Fig 3.1 Configuration of Buck/Boost converter main circuit
开关电源基本拓扑
开关电源技术——郑琼林
15
电感电流连续时的工作模式 (CCD)
Mode 1
Fig 3.2
Mode 2
开关电源基本拓扑
开关电源技术——郑琼林
16
电流连续时(CCM)的工作原理(operating principle)
Vout
Fig 1.5 Vout=const
开关电源基本拓扑
开关电源技术——郑琼林
12
开关电源基本拓扑结构
二、并联型——boost converter
升压式(Boost)变换器是一种输出电压等于或高于输入电压的单管非隔离直流变换器。下图给出了它的电路拓扑图。Boost变换器的主电路由开关管Q，二极管 D，输出滤波电感Lf和输出滤波电容Cf构成。

开关电源各种拓扑结构集锦详解

开关电源各种拓扑集锦1、先给出六种基本DC/DC变换器拓扑依次为buck，boost，buck－boost，cuk，zeta，sepic变换器以上六种拓扑被认为是DC/DC变换器的六种基本拓扑，不过也有专家认为最基本的拓扑是buck和boost，其他均由此演变而来。

buck变换器为降压变换器，也是最常用的变换器，工程上常用的拓扑基本上是buck族的，如正激，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。

从效率的角度来说，这些变换器的输入和输出等同时候，效率最高。

也就是buck最佳占空比为1，boost 为0，buck－boost为0.5。

2、正激变换器：A、绕组复位正激变换器B、LCD复位正激变换器C、RCD复位正激变换器D、有源钳位正激变换器E、双管正激F、无损吸收双正激：G、有源钳位双正激H、原边钳位双正激、I、软开关双正激评论：正激变换器是常用变换器之一，特别在中小功率场合。

正激变换器属于单端变换器，所用开关管少，可靠性高，虽然变压器利用率低，但是在较高频率下其变压器磁通摆幅可以与双端变换器相当。

但是开关管电压应力较大。

双管正激开关管电压应力为输入电压，虽然用了两个管子，但是耐压低，导通电阻也小，损耗也小，同时散热面积相对大了，所以可靠性更好，在中大功率比较常用。

但是双管正激实现软开关较难，就目前的一些拓扑来说，都需要辅助开关管来实现。

如果能不加入辅助管而实现软开关，一定超有前途。

正激变换器也常用来交错并联，来扩大功率，能减小输出滤波器体积。

3、推挽变换器A、推挽变换器B、无损吸收推挽变换器C、推挽正激推挽变换器：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。

常用的开关电源拓扑结构-基础电子

常用的开关电源拓扑结构-基础电子下面简单介绍一下常用的开关电源拓扑结构。

Buck电路首先我们要讲的就是Buck电路。

Buck电路也成为降压（step-down）变换器。

它的电路图是下面这样的：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（脉冲宽度调制）芯片控制占空比决定晶体管的通断。

Buck电路的功能是把直流电压Ui转换成直流电压Uo，实现降压目的。

反激变换器反激式开关电源是指使用反激高频变压器隔离输入输出回路的开关电源，与之对应的有正激式开关电源。

反激（FLY BACK），具体是指当开关管接通时，输出变压器充当电感，电能转化为磁能，此时输出回路无电流；相反，当开关管关断时，输出变压器释放能量，磁能转化为电能，输出回来中有电流。

反激式开关电源中，输出变压器同时充当储能电感，整个电源体积小、结构简单，所以得到广泛应用。

应用多的是单端反激式开关电源。

优点：元器件少、电路简单、成本低、体积小，可同时输出多路互相隔离的电压；缺点：开关管承受电压高，输出变压器利用率低，不适合做大功率电源。

Boost电路Boost（升压）电路是基本的反激变换器。

Boost变换器又称为升压变换器、并联开关电路、三端开关型升压稳压器。

上面的图就是Boost电路图。

Boost电路是一个升压电路，它的输出电压高于输入电压。

Buck/Boost变换器Buck/Boost变换器：也叫做升降压式变换器，是一种输出电压既可低于也可高于输入电压的单管不隔离直流变换器，但它的输出电压的极性与输入电压相反。

Buck/Boost变换器可以看做是Buck变换器和Boost变换器串联而成，合并了开关管。

它的电路图如下：上面提到的Buck和Boost电路，都是输出与输入共地，在电路上没有隔离。

采用变压器后，输出与输入电气隔离，可以多路输出。

而反激变换器是隔离变换器中简单的一种。

它分为两种工作模式，断续模式反激变换器和连续模式反激变换器。

18种常见开关电源拓扑结构特点和优缺点对比

18 种常见开关电源拓扑结构特点和优缺点对比
本文主要讲了常见的开关电源拓扑结构特点和优缺点对比，常见的拓扑结构有Buck 降压，Boost 升压，Buck-Boost 降压-升压，Flyback 反激，
Forward 正激，Two-Transistor Forward 双晶体管正激等，具体的就随小编来
看看吧。

基本名词
常见的基本拓扑结构
■Buck降压
■Boost升压
■Buck-Boost降压-升压
■Flyback反激
■Forward正激
■Two-Transistor Forward 双晶体管正激
■Push-Pull推挽
■Half Bridge 半桥
■Full Bridge 全桥
■SEPIC
■C’uk
基本的脉冲宽度调制波形
这些拓扑结构都与开关式电路有关。

基本的脉冲宽度调制波形定义如下：
1、Buck 降压。

开关电源常用拓扑结构图文解释

开关电源常用拓扑结构图文解释第一篇：开关电源常用拓扑结构图文解释开关电源常用拓扑结构开关变换器的拓扑结构是指能用于转换、控制和调节输入电压的功率开关器件和储能器件的不同配置。

开关变换器的拓扑结构可以分为两种基本类型：非隔离型和隔离型。

变换器拓扑结构是根据系统造价、性能指标和输入/输出负载特性等因素选定。

1、非隔离型开关变换器一，Buck变换器，也称降压变换器，其输入和输出电压极性相同，输出电压总小于输入电压，数量关系为：其中Uo为输出电压，Ui为输入电压，ton为开关管一周期内的导通时间，T为开关管的导通周期。

降压变换器的电路模式如图2所示。

工作原理是：在开关管VT导通时，输入电源通过L平波和C滤波后向负载端提供电流；当VT关断后，L通过二极管续流，保持负载电流连续。

二，Boost变换器，也称升压变换器，其输入和输出电压极性相同，输出电压总大于输入电压，数量关系为：。

升压变换器的电路模式如图3所示。

工作原理是：在VT导通时，电流通过L平波，输入电源对L充电。

当VT关断时，电感L及电源向负载放电，输出电压将是输入电压加上输入电源电压，因而有升压作用。

三，Buck-Boost变换器，也称升降压变换器，其输入输出电压极性相反，既可升压又可降压，数量关系为：。

升降压变换器的电路模式如图4所示。

工作原理是：在开关管VT导通时，电流流过电感L，L储存能量。

在VT关断时，电感向负载放电，同时向电容充电。

四，Cuk变换器，也称串联变换器，其输入输出电压极性相反，既可升压又可降压，数量关系为：。

Cuk变换器的电路模式如图5所示。

工作原理是：在开关管VT 导通时，二极管VD反偏截止，这时电感L1储能；C1的放电电流使L2储能，并向负载供电。

在VT关断时，VD正偏导通，这时输入电源和L1向C1充电；同时L2的释能电流将维持负载电流。

2、隔离型开关电源变换器一，推挽型变换器，其变换电路模型如图6所示。

工作过程为：VT1和VT2轮流导通，这样将在二次侧产生交变的脉动电流，经过VD1和VD2全波整流转换为直流信号，再经L、C滤波，送给负载。

开关电源拓扑结构全解

低压MOS的应用
c.Half –bridge
半桥应用中，一般MOS的选用30-50V,电流根据功率大小最大不会超过10A.它用到最多的是N+P沟道的SO-8,也有用单独的N,P沟道的管子作桥壁。
低压MOS的应用
d.full-bridge
全桥应用与半桥差不多，一般MOS的选用30-50V,电流根据功率大小最大不会超过10A.它用到最多的是N+P沟道的SO-8,也有用单独的N,P 沟道的管子作桥壁。
低压MOS的应用
• 在电动车控制器和电机控制的应用
Hale Waihona Puke • 在电动车控制器里面，实际就是马达调速电路。由六个MOS组成的桥式电路。通过控制直流输入电压幅值，来控制电机输入方波幅值调整转速。一般有无刷和有刷两种电机，但不影响MOS的选用。现在用到的MOS的规格有两种60V/60A,75V/75A(aos-AOT428),根据最大输入电压36V,48V考虑使用这两个MOS.
低压MOS的应用
• 在AC-DC拓补中应用 a.Flyback
反激电路在150W以下的AC-DC的电源中应用最广，在电脑等产品中都会用到。他主要用的是600-800V的高压MOS,但也在一些效率要求高的产品中需要用同步整流，在输出电压小于24V次级采用 100V的MOS整流输出Rds要小，电流要大于10倍输出电流。在大屏的LCD-TV,大功率100W以上的adaptor就会使用。
Power IC
• AOZ1014
• AOZ1014内置集成了MOS,外加续流管。基本的BUCK应用，它的输入4.5V-16V,输出电压可调，最低可调到0.8V输出,电流达到5A.可以用在大屏LCD-TV，portable-TV等。

开关电源的拓扑结构

开关电源的拓扑结构开关电源的拓扑结构是指功率变换电路的结构，也就是DC/DC变换器的结构。

拓扑结构不同，与之配套的PWM控制器类型和输出整流/滤波电路也有差异。

拓扑结构也基本决定了开关电源的工作原理及输出特性。

本章将对开关电源常用的拓扑结构及工作原理进行详细介绍，以便读者在设计、制作开关电源时选用。

第一节降压式变换器降压式变换器亦称Buck变换器，是最常用的DC/DC变换器之一。

降压式DC/DC变换器能将一种直流电压变换成更低的直流电压。

例如它可将+24V电源变换成+15V、+12V或+5V 电源，并且在变换过程中的电源损耗很小，在分布式电源系统中经常会用到。

1、降压式DC/DC变换器的拓扑结构降压式DC/DC变换器的拓扑结构如图2-1-1所示。

图中的开关S用来等效功率开关管，U1为直流输入电压，U o为直流输出电压，VD为续流二极管，L为输出滤波电感(也称储电感)，C为输出滤波电容。

当S闭合时除向负载供电之外，还有一部分电能储存于电感L和电容C 中，L上的电压为U L，其极性是左端为正、右端为负，此时续流二极管VD截止。

当S断开时，L上产生极性为左端负、右端正的反向电动势，使得VD导通，L中的电能继续传送给负载和电容C。

降压式DC/DC变换器在功率开关管导通时向负载传输能量，属于正激式DC/DC 变换器。

图2-1-1 降压式DC/DC变换器的拓扑结构2、降压式DC/DC变换器的工作原理降压式DC/DC变换器可用一只NPN型功率开关管VT（或N沟道功率场效应管MOSFET）作为开关器件S，在脉宽调制(PWM)信号的控制下，使输入电压交替地接通、断开储能电感L。

降压式变换器的简化电路如图2-1-2(a)所示，脉宽调制信号控制功率开关管VT的导通与截止。

图2-1-2(b)、(c)显示出了开关闭合、断开时的电流路径。

图2-1-2 降压式DC/DC变换器的工作原理简化电路；(b)开关闭合时的电流路径；(c)开关断开时的电流路径当开关闭合时续流二极管VD截止，由于输入电压U1与储能电感L接通，因此输入---输出压差(U1---U o)就加在电感L上，使通过L的电流I L线性地增加。

开关电源拓扑结构

开关电源拓扑结构开关电源拓扑结构是一种简单易用且节能的电源技术，它提供了多种功率输出，能够为机房电路供电，是保护现代微电子设备免受电压暴力性及精度偏差的有效方法。

开关电源拓扑结构以适当的过热保护、过压保护、欠压保护等等被认为是最先进的电源技术，在家用电器行业中被广泛使用。

开关电源拓扑结构是一种典型的半导体电源技术，包括各种功率开关电源，如栅极型、半导体功率放大模组等。

它以满足各种电源应用需求而被广泛使用，尤其是在电源负载变化范围很大的情况下。

开关电源拓扑结构把半导体器件用于调节电源稳定性，控制电流流向，从而实现了解耦和功能，从而可以满足各种电源的使用要求。

此外，它也具有低故障率、高电源效率和可靠性等特点。

开关电源拓扑结构的主要组成部分有输入电源，调节器，开关器件，变压器，滤波电路和安全保护元件等。

输入电源是根据其所需电源类型进行选择，可以是直流电源、交流电源或恒压电源等；调节器是用来调整电源稳定性的关键部件，它根据电源需求改变开关器件的开关转换频率；开关器件包括MOSFET，IGBT等，它们用于控制电流的方向和发生磁场；变压器是用来提供功率等级的关键元件；过滤电路用于过滤掉来自电源产生的噪声；安全保护电路用于保护电源不被损坏，比如过热保护、过压保护、欠压保护等。

开关电源拓扑结构的优势在于它的简单易用且节能，可以有效的管理电源的传输效率，它具有较低的故障率，高效率和节能等优势。

此外，它在保护现代微电子设备免受电压暴力性及精度偏差时也是很有效的方法。

在家用电器行业中，开关电源拓扑结构被广泛应用。

它可以满足家用电器对安全、精度、可靠性等要求，可以满足家用电器设备运行多个功能的需求。

此外，它可以使家用电器设备具有节能，高效率和高可靠性等特点。

总之，开关电源拓扑结构应用于机房供电，能够满足机房各种电源应用需求，对家用电器设备，能够满足节能、高效率和高可靠性的要求。

开关电源拓扑结构把半导体器件用于调节电源稳定性，控制电流，从而为现代微电子设备提供了可靠的电源保护。

开关电源拓扑结构

开关电源拓扑结构回顾Lloyd H·Dixon Jr摘要本文回顾了在开关电源中常用的三种电路结构即降压变换电路、升压变换电路和逆向变换电路的特性，这三种电路均可以在断续的感应电流或者连续的感应电流模式下使用。

运行方式的选择对整体电路特性有很大的影响。

所使用的控制方式也能有助于将与任何拓扑结构和运行方式相联系的问题减到最少。

三种以固定频率运行的控制方法包括：直接占空比控制、电压前馈、和电流模式（两个环路）控制。

本文还论述了三个基本电路的一些扩展，利用每个拓扑电路的相对优点—运行方式—控制方法组合。

一、三种基本拓扑结构：三种基本的拓扑结构如图1所示：降压式，升压式，反激式。

串联式变换器（CUK）是反激式拓扑的逆变，不作论述。

这三种不同的开关电路使用了三种相同的元件：电感，三极管，和二极管，但是使用了不同的安放方式，（输出电容是滤波元件，不是开关电路的一部分）。

理论上，还有另外三种由这三种元件组成的T型结构的电路，但这三种是前面三种电路的简单镜像和在相反方向的耦合能量。

有一条在任何运行模式和控制方式下都适用于上述三种电路拓扑的原则：在稳态运行下，在每个开关周期内，电感两端的平均电压必须为零，否则平均感应电流将会改变，违反稳态前提。

三种基本电路系列的每一个在输入和输出电压、电流、占空比之间都有一个独特的关系。

例如：降压调整器的功能是使输出电压V0小于输入电压V in，并和它V in有相同的极性。

升压电路的作用是使V0大于V in，并且有相同的极性。

反激拓扑电路的作用是使V0既不大于也不小于V in，但是两者极性必须相反。

二、断续操作方式：在断续的感应电流方式下，或者说“断续方式”下，降压、升压和反激电路的动作方式是相似的，感应电流在每个开关周期的最后部分期间为零（因此不连续）。

在每个周期的开始部分，感应电流从零增加，从输入端得到储存能量。

在周期的第二部分，所有储存的能量通过负载泄放，从输入端汲取能量到输出端。

开关电源拓扑结构详解

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。

开关电源常用拓扑

开关电源常用拓扑开关电源（Switching Power Supply）是一种将电能通过开关元件进行频繁开关的方式进行变换，而产生所需输出电压、电流和功率的电源。

开关电源具有高效、轻便、可靠等优点，广泛应用于电子系统中的各种设备和产品之中。

在实际应用中，开关电源可采用多种不同的拓扑结构，下面我们来介绍几种常用的拓扑结构及其特点。

1.降压型开关电源（Buck Converter）降压型开关电源是常见的一种拓扑结构，其基本原理是通过控制开关管的开关时间和开关频率，将高电压稳定地降低为低电压输出。

相比其他拓扑结构，降压型开关电源具有简单、可靠、成本低等优点，适用于电流小于输出电压的应用场合。

2.提升型开关电源（Boost Converter）提升型开关电源适用于输出电压高于输入电压的场合，其基本原理是通过控制开关管的开关时间和开关频率，将低电压升高至稳定的高电压输出。

相比降压型开关电源，提升型开关电源具有输出电压高、输出能力强等优点，但其效率相对较低。

3.反激型开关电源（Flyback Converter）反激型开关电源采用变压器隔离，其基本原理是通过控制开关管的开关时间和开关频率，将输入电压转换为直流输出，适用于输入、输出电压变化幅度较大、输出电流较小的应用场合。

相比其他拓扑结构，反激型开关电源具有简单、成本低等优点。

4.正激型开关电源（Forward Converter）正激型开关电源也采用变压器隔离，其基本原理是通过控制开关管的开关时间和开关频率，将输入电压转换为直流输出，适用于输入输出电压差不大，输出功率大、质量要求高的应用场合。

正激型开关电源的复杂度相对较高，但其效率高、稳定性好。

以上几种开关电源拓扑结构都有各自的特点和优劣，应根据具体的应用场合选择合适的方案。

为了确保开关电源的稳定性和安全性，还需充分考虑元器件的质量、功率、温度、使用寿命等方面。

尽管如此，开关电源的使用范围和影响力在电子行业中逐渐扩大，为现代电子技术发展提供了强有力的支持。