第5章电流模式拓扑和电流馈电拓扑

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最详细的5种开关电源拓扑结构

CCM模式下的供能

在CCM模式下，情况则比较复杂，若Io小于IL的最小值，则K断开之后，L始终是向C和R同时供电，即处于CISM状态下若Io大于IL的最小值，即与 IL有交点，则当IL下降到Io 以下，C开始放电，L和C 同时向R供能。核心在于IL和Io大小关系
BUCK-BOOST拓扑
τ =L/RTs
电压增益比M分析

电路的工作模式是由 τ=L/RTs同D1代数关系式 0.5D1(1-D1)(1-D1)相对大小决定的，两者的关系见右上图。由图形关系可以看出，当 τ>0.074时，无论D1如何变化都工作在连续区域。当 τ<0.074时，D1在某一区间内不连续状态，除此为连续状态 CCM和DCM模式下的增益比M同D1的关系见右下图
Vo Vo Vo dt (t 2 t1) D 2Ts (2式) L L L
1式2式相等，可以得到M=Vo/Vs=D1,
由此处可知BUCK电路是一种降压电路，输出小于输入
电压增益比M（DCM）
Τ<L/RTs,同CCM模式相似，同样可以由1式2式相等，得到M=Vo/Vs=D1/(D1+D2)，此时D1+D2<1。又有Io是IL在Ts内的平均值，即IL等腰三角形面积在Ts时间内的平均值，并且等于Vo/R.固有 Io=[0.5(D1+D2)Ts(Vs-Vo)D1Ts/L]/Ts=Vo/R,两式联合可以解得 , Vo 2
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

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。
谢谢观看
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。

拓扑电路

引言开关电源被誉为高效节能电源。

它代表着稳压电源的发展方向，现已成为稳压电源的主流产品。

开关电源的基本结构通常由DC/DC功率转换主电路和控制电路两大部分所组成。

其中DC/DC主电路进行功率转换，它是开关电源的核心部分，对电源设备的电性能、效率、温升、可靠性、体积和重量等指标有决定性的作用。

主电路中开关转换器的拓扑结构，是指能用于转换、控制和调节输入电压的功率开关元件和储能元件的不同配置。

开关转换器拓扑结构可分为两种基本类型：非隔离式和隔离式。

这两种类型中又各自包含有不同的电路拓扑种类。

2 非隔离开关转换器对于小功率DC/DC转换器(例如100W以下)，实际上用开关晶体管、开关二极管、电感、电容各一个，就可以组成一台非隔离式DC/DC转换器，是各种DC/DC转换器中最简单的拓扑。

其主电路的核心是三端PWM开关，它表示DC/DC转换器PWM开关组合。

开关晶体管、开关二极管和电感元件的不同组合，可以构成降压(Buck)、升压(Boost)、降压-升压型(Buck-Boost)和升压-降压型(Boost -Buck)型4种DC/DC转换器的拓扑结构。

2.1降压型拓扑结构降压型DC/DC转换器将输入电压变换成0≤U0≤Ui 的稳定输出电压，所以又称降压开关电源。

图1为降压型DC/DC转换器的典型电路。

Ui 为输入电源，通常为电池或电池组。

S是主开关管，二极管D是辅助开关管，也称为整流管，一般使用具有较低正向导通电压的肖特基二极管。

S是由来自控制电路的脉冲信号控制开关。

RL表示负载电阻。

图1 降压型DC/DC转换器电路在一个开关周期中，首先，在控制电路作用下S导通，二极管因受反向偏压而截止，电流由电池流经S、电感L到电容C和负载。

电感电流持续上升，电感储能在增加，能量由电池传送到电感并存储在电感中；第二阶段，控制电路使S截止，切断电池和电感元件的连接，于是电感产生感生电动势使电流维持原来的流向，二极管D导通，为电感电流构成通路，电流由电感L流向电容C和负载，电感电流随着时间而下降，能量由电感流向负载。

计算机网络拓扑结构名称

计算机网络拓扑结构网络设备之间的链接方式计算机网络拓扑(Computer Network Topology)是指由计算机组成的网络之间设备的分布情况以及连接状态.把它两画在图上就成了拓扑图.一般在图上要标明设备所处的位置,设备的名称类型,以及设备间的连接介质类型.它分为物理拓扑和逻辑拓扑两种。

计算机网络拓扑结构播报计算机网络的拓扑结构，即是指网上计算机或设备与传输媒介形成的结点与线的物理构成模式。

网络的结点有两类：一类是转换和交换信息的转接结点，包括结点交换机、集线器和终端控制器等；另一类是访问结点，包括计算机主机和终端等。

线则代表各种传输媒介，包括有形的和无形的。

组成每一种网络结构都由结点、链路和通路等几部分组成。

1、结点：又称为网络单元，它是网络系统中的各种数据处理设备、数据通信控制设备和数据终端设备。

常见的结点有服务器、工作站、集线路和交换机等设备。

2、链路：两个结点间的连线，可分为物理链路和逻辑链路两种，前者指实际存在发通信线路，后者指在逻辑上起作用的网络通路。

3、通路：是指从发出信息的结点到接受信息的结点之间的一串结点和链路，即一系列穿越通信网络而建立起的结点到结点的链。

选择性拓扑结构的选择往往与传输媒体的选择及媒体访问控制方法的确定紧密相关。

在选择网络拓扑结构时,应该考虑的主要因素有下列几点:(1)可靠性。

尽可能提高可靠性,以保证所有数据流能准确接收;还要考虑系统的可维护性,使故障检测和故障隔离较为方便。

(2)费用。

建网时需考虑适合特定应用的信道费用和安装费用。

(3)灵活性。

需要考虑系统在今后扩展或改动时,能容易地重新配置网络拓扑结构,能方便地处理原有站点的删除和新站点的加入。

(4)响应时间和吞吐量。

要为用户提供尽可能短的响应时间和最大的吞吐量。

常见类型计算机网络的拓扑结构主要有：总线型拓扑、星型拓扑、环型拓扑、树型拓扑、网状拓扑和混合型拓扑。

具体类型播报星型拓扑星型拓扑星型拓扑星型拓扑是由中央节点和通过点到点通信链路接到中央节点的各个站点组成。

电气工程中的电力电子器件和拓扑结构综述

电气工程中的电力电子器件和拓扑结构综述电力电子技术是现代电气工程领域中的重要分支，它主要研究和应用电子器件和拓扑结构来实现电能的控制、转换和变换。

在电力电子系统中，电力电子器件负责电能的转换和调节，而拓扑结构则决定了电力电子器件的组织方式和工作模式。

本文将对电力电子器件和拓扑结构进行综述，并探讨其在电力电子技术中的应用。

一、电力电子器件的分类和特点电力电子器件可以根据其工作原理和应用场景进行分类。

常见的电力电子器件包括二极管、晶闸管、场效应管、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）等。

这些器件具有快速开关速度、高电压和电流承受能力等特点，能够实现电能的高效转换和控制。

其中，IGBT是一种应用广泛的功率开关器件，它结合了普通双极型晶体管和场效应管的优点，具有低导通压降和高开关速度的特点，被广泛应用于电力电子系统中。

二、电力电子拓扑结构的概念和分类电力电子拓扑结构是指电力电子系统中电力电子器件的组织方式和工作模式。

根据电力电子器件的连接方式和工作特点，常见的电力电子拓扑结构包括整流器、逆变器、变换器、电能质量调节器等。

这些拓扑结构能够实现电能的转换、调节和变换，满足电力系统对电能的不同需求。

1. 整流器整流器是电力电子系统中常见的拓扑结构之一，它将交流电转换为直流电，常用于电力系统中的电能输送和电能质量改善。

整流器的基本工作原理是利用电力电子器件的导通和截止特性，控制电流的方向和大小，实现交流电的整流效果。

常见的整流器包括单相桥式整流器、三相桥式整流器等。

2. 逆变器逆变器是将直流电转换为交流电的电力电子拓扑结构，常用于电力系统中的交流电源、无功功率补偿等应用。

逆变器的基本工作原理是通过电力电子器件的开关操作，改变直流电的极性和大小，实现直流电到交流电的转换。

常见的逆变器包括单相全桥逆变器、三相全桥逆变器等。

3. 变换器变换器是电力电子系统中用于实现电能变换的拓扑结构，常用于电力系统中的电能调节、电能变换和电能传输等应用。

开关电源三种拓扑的产生

开关电源三种拓扑的产生基本概念拓扑拓扑，即电路的组成结构，如buck，boost，正激，反激，全桥，半桥等。

其他电源电路都是以此发展而来。

而最基本的电源拓扑只有3种：buck、boost和buck-boost电路。

电源电路的输入是输入电压Vin或网压，输出则分输出电压和输出电流。

线性调整器传统的电压调整电路如线性调整器，是通过串联一个晶体管来实现分压的功能，使晶体管工作在线性区，以输出电压为反馈，改变晶体管的阻值，起可变电阻的作用，承受部分电压。

承受的电压只能以热能形式消耗，因此效率非常低。

（好处是没有噪声，没有电磁干扰（EMI））用改变开关时间来提高效率要提高效率，就不能用等效电阻耗能的方式（在工作条件不变的情况下，提高效率能够减小输入电流。

这是采用开关方式的重要优点之一。

）采用开关方式（半导体部件工作在开关区）可以提高效率，且配合电容*电感可更有效地利用能量。

常用的三种半导体元件BJT（双极型晶体管）：电流控制型器件，适用于大电流工作。

MOSFET（场效应晶体管）：电压控制型器件，速度快，适用于高频，单负载大时，导通损耗就大（导通压降与电流成正比）IGBT：适用于较低频率，大电流装置在开关情况下实现连续的能量供给•引入储能元件，想到使用电容以维持负载电压稳定。

•电容会有浪涌电流（电容上电压不能突变，但电流可不一定），导致噪声和EMI。

•用一个电阻串联以抑制浪涌电流（储桶式调整器），但电阻会提高能量的损耗（R*I^2）•采用电感限制电流√PS：电路中的开关元件不停地开/关，当开关断开时，电感很容易造成很高的电压，若此时没有回路能够释放电能，在开关处很容易产生高压电弧（开关触点距离越大，电压越高），最终，电感储能以热能和电火花形式消耗。

因此，采用二极管续流的方式，产生一个电流回路。

开关频率与性能的关系降低开关频率：提高效率（其他损耗减小），减小EMI升高开关频率：减小电源体积，减小噪声开关变换器的3种工作模式-连续导通模式：CCM-临界导通模式：BCM（临界模式属于CCM和DCM的极限情况）-断续导通模式：DCM伏秒平衡{重要}稳定状态下：ΔIon=ΔIoff即：Von*Ton=Voff*Toff [Von、Voff为电感两端电压]在这种情况下，电感能够成功复位。

电源拓扑工作原理以及数学公式

电源拓扑工作原理以及数学公式全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：电源拓扑，顾名思义就是指电源系统中不同部件之间的连接方式和工作原理。

在电源系统设计中，拓扑结构是起着至关重要的作用的。

它决定了电源的稳定性、效率和可靠性。

本文将介绍电源拓扑的工作原理以及相关的数学公式。

一、电源拓扑的种类在电源系统中，常见的拓扑结构有多种，如单端、双端、全桥等。

不同的拓扑结构在工作原理上有所差异，适用于不同的应用场景。

下面我们将分别介绍几种电源拓扑的工作原理及数学公式。

1. 单端拓扑单端拓扑是最简单的电源结构，主要由开关管、变压器、整流器和滤波器等组成。

在单端拓扑中，开关管间隔时间地导通和关断，通过变压器实现电压变换，进而得到输出电压。

单端拓扑常用于低功率应用。

单端拓扑的数学公式包括输入功率、输出功率、效率等。

输入功率为Vin*Iin，输出功率为Vout*Iout，效率为输出功率除以输入功率。

通过这些数学公式，可以计算出单端拓扑的性能参数，为电源系统的设计提供参考。

双端拓扑的数学公式与单端拓扑类似，包括输入功率、输出功率、效率等。

通过对这些数学公式的分析，可以评估双端拓扑的性能优劣，并对其进行进一步优化。

3. 全桥拓扑二、数学公式的作用电源拓扑的工作原理虽然复杂，但通过数学公式的分析和计算，可以更好地理解各种拓扑结构的性能和特点。

数学公式是电源系统设计中重要的工具，能够帮助工程师评估电源拓扑的优劣，为系统的优化提供依据。

数学公式不仅可以用于计算电源拓扑的效率和功率转换情况，还可以用于设计参数的选择和系统的仿真分析。

通过对数学公式的合理应用，可以为电源系统的稳定性和可靠性提供保障，确保系统正常工作。

三、结语在今后的电源系统设计工作中，希望工程师们能够充分利用数学公式，深入研究电源拓扑的工作原理，不断提升设计水平，为电源系统的发展做出更大的贡献。

愿电源拓扑的数学公式在电源系统设计中发挥重要作用，为电气行业的发展做出更大的贡献。

几种网络拓扑结构及对比教学内容

几种网络拓扑结构及对比局域网的实验一内容：几种网络拓扑结构及对比1星型2树型3总线型4环型计算机网络的最主要的拓扑结构有总线型拓扑、星型拓扑、环型拓扑以及它们的混合型。

计算机网络的拓扑结构是把网络中的计算机和通信设备抽象为一个点，把传输介质抽象为一条线，由点和线组成的几何图形就是计算机网络的拓扑结构。

网络的拓扑结构：分为逻辑拓扑和物理拓扑结构这里讲物理拓扑结构。

总线型拓扑：是一种基于多点连接的拓扑结构，所有的设备连接在共同的传输介质上。

总线拓扑结构使用一条所有PC都可访问的公共通道，每台PC只要连一条线缆即可但是它的缺点是所有的PC不得不共享线缆，优点是不会因为一条线路发生故障而使整个网络瘫痪。

环行拓扑：把每台PC连接起来，数据沿着环依次通过每台PC直接到达目的地，在环行结构中每台PC都与另两台PC相连每台PC的接口适配器必须接收数据再传往另一台一台出错，整个网络会崩溃因为两台PC之间都有电缆，所以能获得好的性能。

树型拓扑结构：把整个电缆连接成树型，树枝分层每个分至点都有一台计算机，数据依次往下传优点是布局灵活但是故障检测较为复杂，PC环不会影响全局。

星型拓扑结构：在中心放一台中心计算机，每个臂的端点放置一台PC，所有的数据包及报文通过中心计算机来通讯，除了中心机外每台PC仅有一条连接，这种结构需要大量的电缆，星型拓扑可以看成一层的树型结构不需要多层PC的访问权争用。

星型拓扑结构在网络布线中较为常见。

编辑本段计算机网络拓扑计算机网络的拓扑结构是引用拓扑学中研究与大小，形状无关的点，线关系的方法。

把网络中的计算机和通信设备抽象为一个点，把传输介质抽象为一条线，由点和线组成的几何图形就是计算机网络的拓扑结构。

网络的拓扑结构反映出网中个实体的结构关系，是建设计算机网络的第一步，是实现各种网络协议的基础，它对网络的性能，系统的可靠性与通信费用都有重大影响。

最基本的网络拓扑结构有：环形拓扑、星形拓扑、总线拓扑三个。

九个最有用的电源拓扑结构图

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。

拓扑物理知识点总结图解

拓扑物理知识点总结图解在物理学中，拓扑物理学是一门涉及拓扑性质和物质行为的分支学科。

它研究的范围涉及到凝聚态物质和物质表面等方面。

拓扑物理学挖掘了物质的拓扑性质，这种性质来源于量子力学的基本原理和凝聚态物质的特性。

通过对物质输运和边缘态的研究，拓扑物理学为我们展现了一些新颖而又令人兴奋的物质行为。

在这篇文章中，我们将对拓扑物理学的基本概念和关键知识点进行总结，以便更好地理解这一领域的研究成果。

一、量子霍尔效应量子霍尔效应是拓扑物理学的重要研究对象之一。

当电子在一块二维材料中受到磁场的作用时，会导致电子的输运行为发生改变。

在低温和强磁场条件下，材料中的电子会出现“霍尔电流”，这种电流与外加电场的方向垂直，并使得材料的电阻出现了一个精确的量子霍尔效应。

量子霍尔效应的研究不仅揭示了电子转移的拓扑性质，还为我们提供了一种新的电子输运机制。

二、拓扑绝缘体在拓扑物理学中，绝缘体是一种电子输运受限的材料。

它的能带结构会导致材料内部的电子难以传导，从而形成了电子绝缘。

而拓扑绝缘体则是一种特殊的绝缘体，它具有一种不对称的能带结构，导致在材料的表面上出现了一种特殊的“边缘态”。

这种边缘态是由于材料的拓扑性质导致的，它在电子输运中表现出了一种无法传统描述的性质。

拓扑绝缘体的研究成果为我们提供了一种新的材料设计思路，同时也为量子计算和量子通讯等领域提供了新的应用可能。

三、扭曲晶格在凝聚态物质中，晶格的结构对物质的性质有着决定性的影响。

扭曲晶格是一种特殊的晶格结构，它的结构与传统的晶格不同，并且具有一些特殊的拓扑性质。

在扭曲晶格中，一些传统的物质行为会发生显著的改变，诸如电子能带的结构和输运性质等。

通过对扭曲晶格的研究，可以发现一些新奇的物质行为，并且为材料设计和性能调控提供了新的可能。

四、量子自旋震荡量子自旋震荡是拓扑物理学中的另一个重要研究课题。

在低温和强磁场条件下，一些材料的自旋态会以一种特殊的方式发生震荡。

这种自旋震荡不仅与材料的电子能带结构有关，还受到了拓扑性质的制约。

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。

反激电流馈电正激拓扑设计(输入数据自动计算)

T 0
Ton
1 T
Ton 0
VinVoVo fs
Po
输入电流平均值Idc
E Vin
输入电流梯形波中值Ia
I dc D
变压器与反激电感初级电流有效值I
反激电感次级电流梯形波中值Ifsa
反激电感次级电流平均值Ifsdc Ifsa 反激电感次级电流有效值Ifsrms Ifsa 变压器次级整流二极管平均值Itsdc
变压器次级整流二极管电流梯形波中
0.4 无单位 4.464285714 无单位 1.785714286 无单位
0.24 A 0.006 H 0.0018816 H 0.003 H 0.000150528 H
22.4 V 1.59439E-05 F 0.000191327 F 1.063829787 A 2.659574468 A 1.682062585 A 4.749240122 A 2.849544073 A 3.67874558 A 2.678571429 A 6.696428571 A 5.834720793 A 0.336412517 mm^2 0.735749116 mm^2 1.166944159 mm^2 88.96797153 匝 19.92882562 匝
Ls 2
电感Lms
Lm n2
b两端电压Vc
Vin
1
D2
DnD
b
n1
D Po
VcVin
fs
的电压纹波是Vc的15%）
Po
n
1 D Vo DVin VinVoVo fs
Po
均值Idc
E Vin
形波中值Ia
I dc D
激电感初级电流有效值Irms Ia D

开关电源拓扑电压模式与电流模式的比较

开关电源拓扑电压模式与电流模式的比较作者：罗伯特.曼诺Unitrode公司的IC公司拥有自成立以来一直活跃在前沿的发展控制电路来实现国家的最先进的级数在电源技术。

在多年来许多新产品已推出使设计人员能够在易于应用新的创新电路拓扑结构。

由于每一种新的拓扑声称提供改进过的这以前是可用的，它是合理的期望一些混乱将与引进的UCC3570的生成 - 一种新的电压模式控制器介绍我们告诉了近10年后世界上目前的模式是这样的优越方法。

但事实却是，没有一个统一的拓扑结构是最适合所有的应用程序。

此外，电压模式控制如果更新了现代化的电路和工艺的发展 - 大有作为今天的高性能用品的设计师和是一个可行的竞争者为电源设计人员的重视。

要回答的问题是，它的电路拓扑结构最好是为一个特定的应用程序时，必须从的每一种方法的两个优点和缺点的认识。

下面的讨论尝试这样做以一致的方式为这两个电源的控制算法。

电压模式控制这是用于在第一开关的方法调节器的设计和它服务的行业以及为多年本电压模式配置。

这种设计的主要特点是:有一个单一的电压反馈路径，以脉冲宽度调制，通过比较所执行的以恒定的倾斜波形电压误差信号。

电流限制必须分开进行。

电压模式控制的优点有：1．单个反馈回路更易于设计和分析。

2．大振幅锯齿波为一个稳定的调制过程提供良好的噪声容限。

3. 低阻抗功率输出为多路输出电源提供更佳交叉调整。

电压模式控制的缺点：1.任何改变线路或负载必须首先被检测作为输出的变化，然后由校正反馈回路。

这通常意味着响应速度慢。

2.输出滤波器将两个极点的控制循环要求无论是占主导地位的极低频滚降在误差放大器或在补偿加零。

3.补偿是通过进一步复杂化，即环增益随输入电压而变化。

电流模式控制上述的缺点是相对显著，因为，设计师们在它的介绍非常积极地考虑所有被缓解电流模式控制这种拓扑结构。

如可以看到的从图2中，基本电流模式的图控制使用振荡器只能作为一个固定频率时钟和斜坡波形被替换为从输出电感电流产生的信号。

电力电子变换器基本拓扑及推演

力与Modulation and Control Techniques of Power Electronics 电力电子调制与控制技术西南交通大学电气工程学院周国华Ghzhou-swjtu@参考书目1开关变换器数字控制技术，周国华、许建平著，科学出版社，2011"Fundamentals of Power Electronics"--by R2Fundamentals of Power Electronics by R. W. Erickson and D. Maksimovic, 20013开关变换器的建模与控制，张卫平编著，中国开关变换器的建模与控制张卫平编著中国电力出版社，20064电压型PWM整流器的非线性控制，王久和著，机械工业出版社，2008预修课程预修课程：《电力电子技术》、《自动控制原理》课程教学安排一、电力电子变换器基本拓扑及推演三大家族成员二、电力电子系统控制与调制原理控制技术原理（单环、多环），调制技术原理（恒频、变频）DC-DC三、DC DC变换器控制与调制分析电压型控制、电流型控制等，PWM、PFM调制四、AC-DC与DC-AC变换器控制与调制分析四AC DC DC ACSPWM调制、SVPWM调制，PFC变换器与逆变器控制技术五、电力电子数字控制技术三大结构单元，数字脉冲调制、数字控制技术及算法三大结构单元数字脉冲调制数字控制技术及算法六、开关变换器控制环路设计传递函数，控制环路设计课程的目的和任务①了解电力电子系统拓扑及控制技术的发展历程，系统掌握电力电子系统的调制技术和控制技术；②学习各种开关变换器电路及其控制与调制的技术原理，掌握变换器控制系统的分析和环路设计方法；③获得开展电力电子技术的理论研究和工程应用的工作能力。

课程的基本要求1.三大家族成员，熟悉调制与控制的概念、1熟悉熟悉调制与控制的概念特性、分类；2.熟悉和掌握电力电子变换器控制与调制的分析方法；3.熟悉和掌握开关变换器控制环路的设计；4.了解数字控制的相关概念，掌握数字控制算法的推导和研究方法。

电力电子拓扑结构

电力电子拓扑结构电力电子是指应用于电力系统中的电子技术，主要用于电力变换、调节、控制和保护等方面。

在电力电子技术中，拓扑结构是指电力电子电路的物理连接方式，决定了电路的性能和功能。

本文将介绍几种常见的电力电子拓扑结构及其特点。

一、单相半桥变流器单相半桥变流器是一种简单常用的拓扑结构，主要由一个IGBT管和一个二极管组成。

它能将交流电转化为直流电，并且可以通过改变IGBT通断的方式来实现对直流电压的调节。

这种结构具有体积小、成本低、效率高、控制方便等优点，常应用于低功率变频调速系统、逆变器等场合。

二、三相桥形整流器三相桥形整流器是将三相交流电转化为直流电的重要拓扑结构，由四个二极管构成。

它具有输入电流和输出电流的波形较平滑，输出电压稳定等特点，在工业和电力系统中得到广泛应用。

三相桥形整流器结构简单，可靠性高，可实现大功率电能的转换和控制。

三、三相全桥逆变器三相全桥逆变器是一种将直流电转化为交流电的拓扑结构，由四个开关器件（一般为IGBT）组成。

它可以实现正弦波输出，具有较好的输出电压、电流波形质量和较高的输出功率因数。

三相全桥逆变器广泛应用于交流伺服驱动系统、UPS电源、电力变换等领域。

四、多级逆变器多级逆变器是一种将直流电转化为交流电的拓扑结构，利用多组串联的开关器件实现。

通过使用多级逆变器，可以有效降低输出谐波噪声，提高电路的输出质量和效率。

多级逆变器被广泛应用于电力传输、新能源发电等领域，对于提高电力系统的稳定性和可靠性具有重要意义。

五、多电平逆变器多电平逆变器是一种将直流电转化为交流电的拓扑结构，通过在输出电压波形中增加多个电平，实现输出电压的调节和谐波控制。

多电平逆变器可以有效减少谐波污染，提高电力质量和效率。

它在高功率变频调速、电机驱动、电动汽车充电等领域有着广泛的应用。

六、谐振式逆变器谐振式逆变器采用谐振电路来实现电力的转换和调节，具有功率密度高、交流谐振的零电压开关等特点。

谐振式逆变器在无线充电、新能源发电等领域有较大的应用潜力。

半桥和全桥变换器拓扑——第五章

5.1 概述
半桥和全桥开关变换器拓扑开关管的稳态关断电压等于直流输入电压，而不是像推挽、单端正激或交错正激拓扑那样为输入的两倍。所有桥式拓扑广泛应用于直接电网的离线式变换器。桥式变换器的另一个优点是，能将变压器初级侧的漏感尖峰电压钳位于直流母线电压，并将漏感储存的能量归还到输入母线，而不是消耗于电阻元件。
5.2 半桥变换器拓扑
5.2.6 半桥变换器与双端正激变换器的比较
两者承受的关断电压同样为Vdc，广泛应用于电源网压为220V的市场。
区别：
半桥变换器次级输出为全波而非双端正激变换器输出的半波，因此半桥变换器的方波频率是正激变换器的两倍，从而使半桥变换器输出电感L、电容C的数值小很多。
正激变换器次级峰值电压比半桥变换器高，因为占空比只有半桥的一半。半桥变换器绕组的成本较低，寄生电容更小。
Cb 1.73 0.8 510 /14 0.49 F
6
注意：该电容必须为非极性电容。
5.2 半桥变换器拓扑
5.2.5 半桥变换器的漏感问题
半桥变换器不存在像单端正激和推挽拓扑中的漏感尖峰问题，因为开关管Q1和 Q2分别并联了二极管D5、D6，将开关管承受的漏感尖峰电压钳位于Vdc。
2、初级电流、输出功率、输入电压之间的关系
设效率为80％，则电源输入电压最低时，输入功率等于初级电压最小值与对应的初级电流平均的乘积。即 1.25Po=(Vdc/2)(Ipft)(0.8T/T)
5.2 半桥变换器拓扑
3、初级线径的选择
半桥拓扑初级电流有效值，由式（3.1）可得
4、次级绕组匝数和线径的选择
5.3 全桥变换器拓扑
设每个开关管的导通压降为1V，主输出肖特基整流管的导通压降为0.5V,，辅助整流管导通压降也为1V，则变换器输出为

电流馈电

电流馈电一、技术指标输入电压范围：20~35V额定工作电压：28V输出三路：5V/5.6A、+12V/0.5A、-12V/0.5A输出功率：40W工作频率：200KHz二、电流馈电与电压馈电的比较1)电压馈电级联式电压馈电前端是一个非隔离的BUCK变换器，起预稳压调节作用，BUCK变换器后面一个推挽级联变换器，推挽变换器的输出采用电压型全波整流，在电压型级联拓扑中，推挽变换器的两个功率开关管交替导通和关断，占空比各为50%，实际电路一般需要设置一点点死区时间，以防止两个功率开关管同时导通。

如果将推挽变换器中的变压器看成一个理想的直流变压器，那么Buck变换器的输出电压或者推挽变换器的输入电压V pp可以通过变压器原副边匝数比转化成任意压值的输出电压，也就是说当变压器匝数比确定后，输出电压主要依靠Buck变换器来调节和实现。

在级联电压馈电式降压推挽电路中，Buck变换器的输出端或者推挽变换器的输入端通常接有一个滤波电容以减小电压纹波，消除电压尖峰。

推挽变换器的输出端接有一个LC低通滤波器以减小输出电压的纹波。

如果采用电压型拓扑作为多路输出小功率开关电源的主功率拓扑，那么开关电源的每路输出都有一个滤波电感，随着输出路数的增多，开关电源中电感的体积和成本将成为一个不得不考虑的问题，而且电感的存在会使输出电压的交叉调整率变差。

另外，在电压型电路中推挽变换器的两个功率开关管交替导通和关断会产生较大的瞬变电流，瞬变电流越大，变压器的直流偏磁现象越严重，如果不采取抑制措施，偏磁会使磁芯进入饱和状态，导致高频变压器励磁电流过大，严重时甚至可能烧毁功率开关管。

2)电流馈电级联电流馈电式前端是一个BUCK电路电流馈电式降压推挽电路是从级联电压馈电式降压推挽电路中演变出来的。

在级联电压馈电式降压推挽电路中，由于推挽变换器中的两个功率开关管交替导通和关断，占空比各为50%左右，相当于一直导通，所以可将Buck变换器中的输出滤波电容和推挽变换器中的滤波电感去掉，使原来电路中的两个LC电路简化成一个LC电路，这样即简化了电路，节省了体积，还减轻了重量。