半桥,全桥,反激,正激、推挽拓扑结构的区别和特点

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反激式正激式推挽式半桥式全桥式开关电源优缺点

反激式正激式推挽式半桥式全桥式开关电源优缺点

反激式正激式推挽式半桥式全桥式开关电源优缺点反激式开关电源是一种常见的开关电源拓扑结构,其工作原理是利用电感储能和电容滤波器来实现电压变换。

以下是反激式、正激式、推挽式、半桥式和全桥式开关电源的优缺点分析。

1.反激式开关电源:优点:-体积小,结构简单,成本较低。

-输出电流大,适用于一些高功率应用。

-效率较高,在负载率低时仍能提供稳定的输出电压。

缺点:-输出电压稳定性较差,容易受到输入电压波动的影响。

-输入电流波形不纯净,含有较高的谐波成分。

-输出电流变化较大时容易产生振荡和噪音。

2.正激式开关电源:优点:-输出电压稳定性较好,能够提供较为纯净的输出电流。

-输出电流较大,适用于一些高负载应用。

-效率较高,在大部分负载条件下都能保持较高的效率。

缺点:-体积较大,结构相对复杂。

-成本较高。

-在负载率低时效率较低。

3.推挽式开关电源:优点:-输出频率较高,适用于一些高频应用。

-输出电压稳定性较好。

-体积相对较小,结构简单。

缺点:-输出电流相对较小。

-效率较低,在大负载条件下会有较大的功率损耗。

-容易受到电容和电感等元器件的损耗影响,导致输出电压不稳定。

4.半桥式开关电源:优点:-输出电压稳定性较好。

-输出电流较大。

-效率较高。

-结构简单,成本相对较低。

缺点:-输入电流波形较复杂,含有较高的谐波成分。

-输出电流较小负载时容易出现振荡。

-适用负载范围较窄。

5.全桥式开关电源:优点:-输出电压稳定性较好。

-输出电流较大。

-效率较高。

-结构简单,成本相对较低。

缺点:-输入电流波形较复杂,含有较高的谐波成分。

-输出电流较小负载时容易出现振荡。

-适用负载范围较窄。

总结:根据以上分析,不同的开关电源拓扑在不同应用场景中具有不同的优缺点。

在选择开关电源时,应根据具体应用需求,综合考虑输出电压稳定性、输出电流、效率、结构复杂性、成本等因素,选择最适合的拓扑结构。

八种拓扑结构

八种拓扑结构

八种拓扑结构:单端正激,单端反激,双管正激,双单端正激,双正激,推挽,半桥,全桥,参数的量级,与杂散参数相比变压器开关电源的最大优点是,变压器可以同时输出多组不同数值的电压,改变输出电压和输出电流很容易,只需改变变压器的匝数比和漆包线截面积的大小即可;另外,变压器初、次级互相隔离,不需共用同一个地。

因此,变压器开关电源也有人把它称为离线式开关电源。

这里的离线并不是不需要输入电源,而是输入电源与输出电源之间没有导线连接,完全是通过磁场偶合传输能量。

变压器开关电源采用变压器把输入输出进行电器隔离的最大好处是,提高设备的绝缘强度,降低安全风险,同时还可以减轻EMI干扰,并且还容易进行功率匹配。

变压器开关电源有单激式变压器开关电源和双激式变压器开关电源之分,单激式变压器开关电源普遍应用于小功率电子设备之中,因此,单激式变压器开关电源应用非常广泛。

而双激式变压器开关电源一般用于功率较大的电子设备之中,并且电路一般也要复杂一些。

单激式变压器开关电源的缺点是变压器的体积比双激式变压器开关电源的激式变压器的体积大,因为单激式开关电源的变压器的磁芯只工作在磁回路曲线的单端,磁回路曲线变化的面积很小。

图1-16-b是单激式变压器开关电源输出电压的波形,由于输出电压是由变压器的次级输出,因此,在输出电压uo中完全没有直流成份。

输出电压正半波的面积与负半波的面积完全相等,这是单激式变压器开关电源输出电压波形的特点。

图1-16-b中,当只输出正半波电压时,为正激式开关电源;反之,当只输出负半波电压时,为反激式开关电源。

1-6-1.正激式变压器开关电源工作原理所谓正激式变压器开关电源,是指当变压器的初级线圈正在被直流脉冲电压激励时,变压器的次级线圈正好有功率输出。

图1-17 是正激式变压器开关电源的简单工作原理图,图1-17 中Ui 是开关电源的输入电压,T是开关变压器,K 是控制开关,L 是储能滤波电感,C 是储能滤波电容,D2 是续流二极管,D3 是削反峰二极管,R 是负载电阻。

开关电源拓扑区分

开关电源拓扑区分

开关电源拓扑区分常用的开关电源拓扑分非隔离型和隔离型,非隔离型包括降压,升压,升降压等,隔离型包括单端反激,单端正激,推挽,半桥,全桥等。

以下讲解一些萌新容易混淆的如何区分。

隔离VS非隔离别笑,这也是非常容易混淆的并且弄错了危险大大嘀。

问题在于,有些开关电源的储能电感和变压器一模一样,另外的明明用的是变压器,却偏偏为了采样输出电压省点钱,使用了初次级线圈共地的方式,所以要睁开你们的火眼金睛,仔细分辨,不然,使用机器的人不打开机器一般电不着,维修者或者爱好者喜欢打开机器研究就容易中招了,被电击的滋味很酸爽。

单端反激VS单端正激单端反激单端反激是在开关管导通时变压器储能,次级不输出,开关管截止时次级释放储能,输出电压可大幅调整,缺点是功率小,变压器要开气隙,漏感大,效率低,纹波大。

单端正激单端正激的变压器没有储能过程,开关管导通时次级输出,截止时次级不输出,功率大,变压器不用开气隙,漏感小,效率高,纹波小,缺点是输出电压不能大幅调整。

区分这两种,主要是看初次级同名端还有次级整流管接法,如何分辨同名端请看视频。

如果次级整流管正极接的次级线圈端和输入电源正极接的初级线圈端是同名端就是单端正激,是异名端就是单端反激。

双管正激VS推挽居然见到有万粉UP主混淆的,请自觉沐浴更衣完播我的所有内容并一一赞赏(好象都没开,电脑坏了,8年了,甭提他了,便宜他了),顺便点赞评论转发三连,购买专栏进圈子,我就不踢馆了。

双管正激双管正激只激励一组初级线圈,两个开关管同步,截止的时候初级线圈通过两个二极管把剩余能量还给电源。

推挽推挽特立独行要分别激励两组初级线圈(或者说一组初级线圈带中心抽头),可理解成两个单端正激,只不过两组线圈绕在同一个开关变压器里,两个开关管一个导通一个截止,错开的。

双管正激能量回收效率高,缺点是驱动困难。

推挽电源利用率高,两开关管共地驱动简单,双向励磁效率高,开关管耐压要求高,线圈要抽头线圈利用率低。

开关电源:单管自激,反激,推挽,半桥,全桥

开关电源:单管自激,反激,推挽,半桥,全桥

图 2.4 单端正激式开关电源
单端反激式开关电源 反激式变压器开关电源,是指当变压器的初级线圈正好被直流电压激励 时,变压器的次级线圈没有向负载提供功率输出,而仅在变压器初级线圈的 激励电压被关断后才向负载提供功率输出,这种变压器开关电源称为反激式 开关电源。反激式开关电源是在反极性(Buck—Boost)变换器的基础上演 变而来的,它具有以下优点: 比正激式开关电源少用一个大储能滤波电感及一个续流二极管,因此,体积 比正激式开关电源的要小,且成本也要低。
C18 Q5 C1815 22u50V
+
D17 R21 1N4148 12k
R27 1.5k
HW.79 94V-0
S-100N-R5
2000-11-21
+
C17 1u50V
MW
S-100-24 IN 110VAC 1.9A IN 220VAC 0.8A OUT 24VDC 4.5A
TL494 管脚功能及参数
+
R3 100R 2W 102 1kV FMX 1
C2
+V +V
1k 2W
C1 +
SCK054
TF-096
C3
D3S B-60 -0.5
N C10 4.7u50V T2 D7 R6 T028 15R
3A250V R13 580k 1/2W RT C6 220u 200V 470u 35V x5
开关电源:单管自激,反激,推挽,半桥,全桥
单端正激式开关电源 正激式变压器开关电源,是指当变压器的初级线圈正被直流电压激励 时,变压器的次级线圈正好有功率输出。它是在 BUCK 电路的开关管 Q 与续 流二极管 D 之间加入单端变压隔离器而得到的。它具有以下优点: 1) 正激变换器利用高频变压器的一次侧、二次侧绕组隔离的特点,可以方 便的实现交流电网和直流输出之间的隔离。 2) 正激变换器电路简单,成本很低,能方便的实现多路输出。 3) 正激变换器只有一个开关管,只需一组驱动脉冲;其对控制电路的要求 比双端变换器低。

电源基本拓扑结构

电源基本拓扑结构

1、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:2、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。

3、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)。

4、Buck-Boost降压-升压特点■电感、开关和二极管的另一种安排方法。

■结合了降压和升压电路的缺点。

■输入电流不连续 (斩波)。

■输出电流也不连续 (斩波)。

■输出总是与输入反向 (注意电容的极性),但是幅度可以小于或大于输入。

■“反激”变换器实际是降压-升压电路隔离(变压器耦合)形式。

5、Flyback反激特点■如降压-升压电路一样工作,但是电感有两个绕组,而且同时作为变压器和电感。

■输出可以为正或为负,由线圈和二极管的极性决定。

■输出电压可以大于或小于输入电压,由变压器的匝数比决定。

■这是隔离拓扑结构中最简单的■增加次级绕组和电路可以得到多个输出。

6、Forward正激特点■降压电路的变压器耦合形式。

■不连续的输入电流,平滑的输出电流。

■因为采用变压器,输出可以大于或小于输入,可以是任何极性。

■增加次级绕组和电路可以获得多个输出。

■在每个开关周期中必须对变压器磁芯去磁。

常用的做法是增加一个与初级绕组匝数相同的绕组。

■在开关接通阶段存储在初级电感中的能量,在开关断开阶段通过另外的绕组和二极管释放。

电源常用拓扑结构特点及波形

电源常用拓扑结构特点及波形

电源常用拓扑结构特点及波形基本名词电源常见的拓扑结构■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。

2、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)。

3、Buck-Boost降压-升压特点■电感、开关和二极管的另一种安排方法。

■结合了降压和升压电路的缺点。

■输入电流不连续(斩波)。

■输出电流也不连续(斩波)。

■输出总是与输入反向(注意电容的极性),但是幅度可以小于或大于输入。

■“反激”变换器实际是降压-升压电路隔离(变压器耦合)形式。

4、Flyback反激特点■如降压-升压电路一样工作,但是电感有两个绕组,而且同时作为变压器和电感。

■输出可以为正或为负,由线圈和二极管的极性决定。

■输出电压可以大于或小于输入电压,由变压器的匝数比决定。

■这是隔离拓扑结构中最简单的■增加次级绕组和电路可以得到多个输出。

5、Forward正激■降压电路的变压器耦合形式■不连续的输入电流,平滑的■因为采用变压器,输出可以■增加次级绕组和电路可以获■在每个开关周期中必须对变绕组。

■在开关接通阶段存储在初级6、Two-Transistor Fo 特点■两个开关同时工作。

■开关断开时,存储在变压器■主要优点:■每个开关上的电压永远不会■无需对绕组磁道复位。

六种基本DCDC变换器拓扑结构总结

六种基本DCDC变换器拓扑结构总结

六种基本DCDC变换器拓扑结构总结DC-DC变换器是一种将一种直流电压转换为另一种直流电压的电子设备。

根据其拓扑结构,可以将DC-DC变换器分为六种基本拓扑结构。

下面将对这六种拓扑结构进行总结。

1. 升压型拓扑结构(Boost Converter):升压型拓扑结构是将输入电压提升到更高电压的一种拓扑结构。

其基本结构由一个电感、一个开关管、一个二极管和一个输出滤波电容组成。

工作原理为当开关管打开时,电感储存能量;当开关管关闭时,电感释放储存的能量,将电流经过二极管和输出滤波电容供给负载。

2. Buck拓扑结构(降压型拓扑结构):Buck拓扑结构是将输入电压降低到更低电压的一种拓扑结构。

其基本结构由一个电感、一个开关管和一个输出滤波电容组成。

工作原理为当开关管打开时,电感储存能量;当开关管关闭时,电感释放储存的能量,将电流经过输出滤波电容供给负载。

3. Buck-Boost拓扑结构(降升压型拓扑结构):Buck-Boost拓扑结构可以实现输入电压的增益和降低。

其基本结构由一个电感、一个开关管和一个输出滤波电容组成。

工作原理为当开关管打开时,电感储存能量;当开关管关闭时,电感释放储存的能量,将电流经过输出滤波电容供给负载。

该拓扑结构可以实现输入电压大于、等于或小于输出电压的转换。

4. 反激型拓扑结构(Flyback Converter):反激型拓扑结构是一种将输入电压转换为输出电压的一种拓扑结构。

其基本结构由一个变压器、一个开关管和一个输出滤波电容组成。

工作原理为开关管导通时,电能储存在变压器中;开关管关闭时,变压器释放储存的能量,将电流经过输出滤波电容供给负载。

5. 单边反激型拓扑结构(Half-Bridge Converter):单边反激型拓扑结构也是一种将输入电压转换为输出电压的一种拓扑结构。

其基本结构由两个开关管、一对二极管和一个输出滤波电容组成。

工作原理为开关管交替导通和关闭,将输入直流电压分别连接到变压器的两个输入端,以实现电压的转换。

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

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。

六种基本DCDC变换器拓扑结构总结

六种基本DCDC变换器拓扑结构总结

六种基本DC/DC变换器拓扑,依次为buck,boost,buck-boost,cuk,zeta,sepic变换器半桥变换器也是双端变换器,以上是两种拓扑。

半桥开关管电压应力为输入电压.而且由于另外一个桥臂上的电容,具有抗偏磁能力,但是对于上面一种拓扑,通常还会加隔直电容来提高抗偏磁能力.但是如果采用峰值电流控制,要注意一个问题,就是有可能会导致电容安秒不平衡的问题.要需要其他方法来解决。

半桥变换器可以通过不对称控制来实现ZVS,也就是两个管子交替导通,一个占空比为D,另外一个就为1-D.就是所谓的不对称半桥,通常采用下面一种拓扑.对于不对称半桥可以采用峰值电流控制。

正激变换器绕组复位正激变换器LCD复位正激变换器RCD复位正激变换器有源钳位正激变换器双管正激吸收双正激有源钳位双正激原边钳位双正激软开关双正激推挽变换器无损吸收推挽变换器推挽变换器: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.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.推挽正激是最近出现的一种新拓扑,通过一个电容来解决变换器漏感尖峰,偏磁等问题.在VRM中有应用.半桥变换器也是双端变换器,以上是两种拓扑.半桥开关管电压应力为输入电压.而且由于另外一个桥臂上的电容,具有抗偏磁能力,但是对于上面一种拓扑,通常还会加隔直电容来提高抗偏磁能力.但是如果采用峰值电流控制,要注意一个问题,就是有可能会导致电容安秒不平衡的问题.要需要其他方法来解决.半桥变换器可以通过不对称控制来实现ZVS,也就是两个管子交替导通,一个占空比为D,另外一个就为1-D.就是所谓的不对称半桥,通常采用下面一种拓扑.对于不对称半桥可以采用峰值电流控制.全桥变换器全桥变换器在大功率场合是最常用了,特别是移项ZVS和ZVZCS 接下去,会收集一些三电平变换器贴出来,在以后就给出boost族的隔离变换器....反激变换器.....正反激变换器......APFC.....PPFC.... 单级PFC.....谐振变换器等.....三电平变换器(three level converter)选了看起来比较舒服的两个拓扑,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.。

全桥,半桥,推挽,正激,反激的优缺点比较及应用场合分析

全桥,半桥,推挽,正激,反激的优缺点比较及应用场合分析

全桥,半桥,推挽,正激,反激的优缺点比较及应用场合分析优缺点比较一、全桥式开关电源的优点和缺点1、全桥式变压器开关电源输出功率很大,工作效率很高全桥式变压器开关电源与推挽式变压器开关电源一样,由于两组开关器件轮流交替工作,相当于两个开关电源同时输出功率,其输出功率约等于单一开关电源输出功率的两倍。

因此,全桥式变压器开关电源输出功率很大,工作效率很高,经桥式整流或全波整流后,其输出电压的电压脉动系数Sv和电流脉动系数Si都很小,仅需要一个很小值的储能滤波电容或储能滤波电感,就可以得到一个电压纹波和电流纹波都很小的输出电压。

2、全桥式开关电源的优点是开关管的耐压值特别的低全桥式变压器开关电源最大的优点是,对4个开关器件的耐压要求比推挽式变压器开关电源对两个开关器件的耐压要求可以降低一半。

因为,全桥式变压器开关电源4个开关器件分成两组,工作时2个开关器件互相串联,关断时,每个开关器件所承受的电压,只有单个开关器件所承受电压的一半。

其最高耐压等于工作电压与反电动势之和的一半,这个结果正好是推挽式变压器开关电源两个开关器件耐压的一半。

3、全桥式变压器开关电源主要用于输入电压比较高的场合在输入电压很高的情况下,采用全桥式变压器开关电源,其输出功率要比推挽式变压器开关电源的输出功率大很多。

因此,一般电网电压为交流220伏供电的大功率开关电源大部分都是使用全桥式变压器开关电源。

而在输入电压较低的情况下,推挽式变压器开关电源的输出功率又要比全桥式变压器开关电源的输出功率大很多。

4、全桥式变压器开关电源的电源利用率比推挽式变压器开关电源的电源利用率低一些因为2组开关器件互相串联,两个开关器件接通时总的电压降要比单个开关器件接通时的电压降大一倍;但比半桥式变压器开关电源的电源利用率高很多。

因此,全桥式变压器开关电源也可以用于工作电源电压比较低的场合。

5、与半桥式开关电源一样,全桥式变压器开关电源的变压器初级线圈只需要一个绕组,这也是它的优点,这对小功率开关电源变压器的线圈绕制多少带来一些方便。

全桥-半桥-推挽-正激-反激的优缺点比较及应用场合分析

全桥-半桥-推挽-正激-反激的优缺点比较及应用场合分析

全桥,半桥,推挽,正激,反激的优缺点比较及应用场合分析优缺点比较一、全桥式开关电源的优点和缺点1、全桥式变压器开关电源输出功率很大,工作效率很高全桥式变压器开关电源与推挽式变压器开关电源一样,由于两组开关器件轮流交替工作,相当于两个开关电源同时输出功率,其输出功率约等于单一开关电源输出功率的两倍。

因此,全桥式变压器开关电源输出功率很大,工作效率很高,经桥式整流或全波整流后,其输出电压的电压脉动系数Sv和电流脉动系数Si都很小,仅需要一个很小值的储能滤波电容或储能滤波电感,就可以得到一个电压纹波和电流纹波都很小的输出电压。

2、全桥式开关电源的优点是开关管的耐压值特别的低全桥式变压器开关电源最大的优点是,对4个开关器件的耐压要求比推挽式变压器开关电源对两个开关器件的耐压要求可以降低一半。

因为,全桥式变压器开关电源4个开关器件分成两组,工作时2个开关器件互相串联,关断时,每个开关器件所承受的电压,只有单个开关器件所承受电压的一半。

其最高耐压等于工作电压与反电动势之和的一半,这个结果正好是推挽式变压器开关电源两个开关器件耐压的一半。

3、全桥式变压器开关电源主要用于输入电压比较高的场合在输入电压很高的情况下,采用全桥式变压器开关电源,其输出功率要比推挽式变压器开关电源的输出功率大很多。

因此,一般电网电压为交流220伏供电的大功率开关电源大部分都是使用全桥式变压器开关电源。

而在输入电压较低的情况下,推挽式变压器开关电源的输出功率又要比全桥式变压器开关电源的输出功率大很多。

4、全桥式变压器开关电源的电源利用率比推挽式变压器开关电源的电源利用率低一些因为2组开关器件互相串联,两个开关器件接通时总的电压降要比单个开关器件接通时的电压降大一倍;但比半桥式变压器开关电源的电源利用率高很多。

因此,全桥式变压器开关电源也可以用于工作电源电压比较低的场合。

5、与半桥式开关电源一样,全桥式变压器开关电源的变压器初级线圈只需要一个绕组,这也是它的优点,这对小功率开关电源变压器的线圈绕制多少带来一些方便。

反激式正激式推挽式半桥式全桥式开关电源优缺点

反激式正激式推挽式半桥式全桥式开关电源优缺点

反激式、正激式、推挽式、半桥式、全桥式开关电源优缺点反激式、正激式、推挽式、半桥式、全桥式开关电源的优点和缺点最近查了很多关于开关电源的资料,现在总结如下,以便日后的查阅,呵呵。

由于博文有字数的限制故分两部分发表,本文为第一部分为了表征各种电压或电流波形的好坏,一般都是拿电压或电流的幅值、平均值、有效值、一次谐波等参量互相进行比较。

在开关电源之中,电压或电流的幅值和平均值最直观,因此,我们用电压或电流的幅值与其平均值之比,称为脉动系数S ;也有人用电压或电流的有效值与其平均值之比,称为波形系数K 。

因此,电压和电流的脉动系数Sv 、Si 以及波形系数Kv 、Ki 分别表示为:Sv = Up/Ua ——电压脉动系数(1-84 )Si = Im/Ia ——电流脉动系数(1-85 )Kv =Ud/Ua ——电压波形系数(1-86 )Ki = Id/Ia ——电流波形系数(1-87 )上面 4 式中,Sv 、Si 、Kv 、Ki 分别表示:电压和电流的脉动系数S ,和电压和电流的波形系数K ,在一般可以分清楚的情况下一般都只写字母大写S 或K 。

脉动系数S 和波形系数K 都是表征电压或者电流好坏的指标,S 和K 的值,显然是越小越好。

S 和K 的值越小,表示输出电压和电流越稳定,电压和电流的纹波也越小。

反激式开关电源的优点和缺点1 反激式开关电源的电压和电流的输出特性要比正激式开关电源的差。

反激式开关电源在控制开关接通期间不向负载提供功率输出,仅在控制开关关断期间才把存储能量转化为反电动势向负载提供输出,但控制开关的占空比为0.5 时,变压器次级线圈输出的电压的平均值约等于电压最大值的的二分之一,而流过负载的电流正好等于变压器次级线圈最大电流的四分之一。

即电压脉动系数等于2 ,电流脉动系数等于 4 。

反激式开关电源的电压脉动系数,和正激式开关电源的脉动系数基本相同,但是电流的脉动系数是正激式开关电源的电流脉动系数的两倍。

第四章推挽正激变换器拓扑

第四章推挽正激变换器拓扑

例:设计一个用于通信行业的200W正激变换器。最小 和最大输入电压分别为38V及60V,初级电流幅值和最 大关断应力分别为
I pft 3.13Po / Vdc 3.13(200) / 38 16.5 A Vms 2.6Vdc 2.6 60 156V
采用耐压至少为200V的功率器件
阶梯斜坡电流等效为同样脉宽的平顶电流,其幅值为阶梯斜 坡中点值Ipft,则电流平均值为0.4Ipft,因此有
功率开关管的最大关断电压应力
若复位绕组Nr的匝数与初级绕组Np的匝数相等,功率开关管最大电 压关断应力为最大输入电压的两倍加上漏感尖峰。
4.2 正激变换器
实际输入电压和输出功率限制
最大直流输入电压低于60V的正激变换器,其实际最大输出功率 为150~200W,原因是较大功率输出时,初级电流幅值会太大。
4.2 正激变换器
输出滤波器的设计
输出电感的设计
输出电容的设计
4.3 双管正激变换器
特点:有两个开关ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ,关断
时每个开关管仅承受一倍直流 输入电压,而且不出现漏感尖 峰,没有漏感能量消耗。 保证复位时间等于导通时间,则 磁心总能复位。因为:开关管关 断时,Np上的反向电压与导通时 的正向电压相等。因此,若最大 导通时间不超过半周期的80%, 使下半周期开始前有20%的余量, 则磁心总能成功复位。
4.1 推挽拓扑
主从输出的推挽拓扑基本原理
区别: 使用两个幅值相等、脉宽可调、相位相差180度的脉冲 驱动Q1和Q2基极。
4.1 推挽拓扑
4.1 推挽拓扑
4.1 推挽拓扑
图中所示,D1和D2是肖特基二极管,其正向压降是0.5V,输出Vm的直流 平均电压为

反激式、正激式、推挽式、半桥式、全桥式开关电源的优点和缺点

反激式、正激式、推挽式、半桥式、全桥式开关电源的优点和缺点

反激式、正激式、推挽式、半桥式、全桥式开关电源的优点和缺点反激式开关电源的优点和缺点反激变换器01反激式开关电源的电压和电流的输出特性要比正激式开关电源的差。

反激式开关电源在控制开关接通期间不向负载提供功率输出,仅在控制开关关断期间才把存储能量转化为反电动势向负载提供输出,但控制开关的占空比为0.5时,变压器次级线圈输出的电压的平均值约等于电压最大值的的二分之一,而流过负载的电流正好等于变压器次级线圈最大电流的四分之一。

即电压脉动系数等于2,电流脉动系数等于4。

反激式开关电源的电压脉动系数,和正激式开关电源的脉动系数基本相同,但是电流的脉动系数是正激式开关电源的电流脉动系数的两倍。

由此可知,反激式开关电源的电压和电流的输出特性要比正激式开关电源的差。

特别是,反激式开关电源使用的时候,为了防止电源开关管过压击,起占空比一般都小于0.5,此时,流过变压器次级线圈的电流会出现断续,电压和电流的脉动系数都会增加,其电压和电流的输出特性将会变得更差。

02反激式开关电源的瞬态控制特性相对来说比较差。

由于反激式开关电源仅在开关关断期间才向负载提供能量输出,当负载电流出现变化时,开关电源不能立即对输出电压或电流产生反应,而需要等到下一个周期事,通过输出电压取样和调宽控制电路的作用,开关电源才开始对已经过去了的事情进行反应,即改变占空比,因此,反激式开关电源的瞬态控制特性相对来说比较差。

有时,当负载电流变化的频率和相位与取样、调宽控制电路输出的电压的延时特性在相位保持一致的时候,反激式开关电源输出电压可能会产生抖动,这种情况在电视机的开关电源中最容易出现。

03反激式开关电源变压器初级和次级线圈的漏感都比较大,开关电源变压器的工作效率低。

反激式开关电源变压器的铁芯一般需要留一定的气隙,一方面是为了防止变压器的铁芯因流过变压器的初级线圈的电流过大,容易产生磁饱和。

另一方面是因为变压器的输出功率小,需要通过调整电压器的气隙和初级线圈的匝数,来调整变压器初级线圈的电感量的大小。

第十四讲:隔离DCDC变换电路

第十四讲:隔离DCDC变换电路

L
VD2
C
R Uo
S1
W11 W12 S2
VD1
W21 W22
L C

VD3 S
R Uo

U in
VD2
图4.25 正激电路原理图
图4.35 推挽电路原理图
20
3、 推挽(Push-Pull)电路 ——电路连续工作模式
(1)t0~t1时段(S1导通状态)
☞电感电流线性上升,增 加量:
o
t
N 2 ton N2 D Uo U in U in N1 toff N1 1 D
uS
o
U in
N1 Uo N2
t
t0
t1
t2
t
(4)S承受的最大电压:
14
N1 u S U in Uo N2
图4.31 反激电路电流连续时主要电 压、电流波形
2、 反激(Flyback)电路 ——电路断续工作模式
第十四讲:隔离DC/DC变换电路 1、 正激电路
2、 反激电路 3、 推挽电路 4、 半桥电路 5、 全桥电路
重点掌握:1、2、3
1
1、 正激(Forward)电路
——电路结构分析
☞ 根据变压器的磁芯磁复位方法的不同,正激电路包含多种 不同的拓扑结构。其中,在电路输入端接复位绕组是最基本 的磁芯磁复位方法。 ☞ 隔离变压器为高频变压器,有三个绕组,标有“•”的一端为 同名端。 VD3是复位绕组的串连二极管。 原边绕组W1,匝数N1 副边绕组W2,匝数N2 复位绕组W3,匝数N3 ☞开关S采用PWM控制方式、 VD1是输出整流二极管、 VD2是续流二极管、L和C是 输出滤波电感和滤波电
toff trst

六种基本DCDC变换器拓扑结构总结

六种基本DCDC变换器拓扑结构总结

六种基本DC/DC变换器拓扑,依次为buck,boost,buck-boost,cuk,zeta,sepic变换器半桥变换器也是双端变换器,以上是两种拓扑。

半桥开关管电压应力为输入电压.而且由于另外一个桥臂上的电容,具有抗偏磁能力,但是对于上面一种拓扑,通常还会加隔直电容来提高抗偏磁能力.但是如果采用峰值电流控制,要注意一个问题,就是有可能会导致电容安秒不平衡的问题.要需要其他方法来解决。

半桥变换器可以通过不对称控制来实现ZVS,也就是两个管子交替导通,一个占空比为D,另外一个就为1-D.就是所谓的不对称半桥,通常采用下面一种拓扑.对于不对称半桥可以采用峰值电流控制。

正激变换器绕组复位正激变换器LCD复位正激变换器RCD复位正激变换器有源钳位正激变换器双管正激吸收双正激有源钳位双正激原边钳位双正激软开关双正激推挽变换器无损吸收推挽变换器推挽变换器: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.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.推挽正激是最近出现的一种新拓扑,通过一个电容来解决变换器漏感尖峰,偏磁等问题.在VRM中有应用.半桥变换器也是双端变换器,以上是两种拓扑.半桥开关管电压应力为输入电压.而且由于另外一个桥臂上的电容,具有抗偏磁能力,但是对于上面一种拓扑,通常还会加隔直电容来提高抗偏磁能力.但是如果采用峰值电流控制,要注意一个问题,就是有可能会导致电容安秒不平衡的问题.要需要其他方法来解决.半桥变换器可以通过不对称控制来实现ZVS,也就是两个管子交替导通,一个占空比为D,另外一个就为1-D.就是所谓的不对称半桥,通常采用下面一种拓扑.对于不对称半桥可以采用峰值电流控制.全桥变换器全桥变换器在大功率场合是最常用了,特别是移项ZVS和ZVZCS 接下去,会收集一些三电平变换器贴出来,在以后就给出boost族的隔离变换器....反激变换器.....正反激变换器......APFC.....PPFC.... 单级PFC.....谐振变换器等.....三电平变换器(three level converter)选了看起来比较舒服的两个拓扑,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.。

全桥,半桥,推挽,正激,反激的优缺点比较及应用场合分析

全桥,半桥,推挽,正激,反激的优缺点比较及应用场合分析

全桥,半桥,推挽,正激,反激的优缺点比较及应用场合分析优缺点比较一、全桥式开关电源的优点和缺点1、全桥式变压器开关电源输出功率很大,工作效率很高全桥式变压器开关电源与推挽式变压器开关电源一样,由于两组开关器件轮流交替工作,相当于两个开关电源同时输出功率,其输出功率约等于单一开关电源输出功率的两倍。

因此,全桥式变压器开关电源输出功率很大,工作效率很高,经桥式整流或全波整流后,其输出电压的电压脉动系数Sv和电流脉动系数Si都很小,仅需要一个很小值的储能滤波电容或储能滤波电感,就可以得到一个电压纹波和电流纹波都很小的输出电压。

2、全桥式开关电源的优点是开关管的耐压值特别的低全桥式变压器开关电源最大的优点是,对4个开关器件的耐压要求比推挽式变压器开关电源对两个开关器件的耐压要求可以降低一半。

因为,全桥式变压器开关电源4个开关器件分成两组,工作时2个开关器件互相串联,关断时,每个开关器件所承受的电压,只有单个开关器件所承受电压的一半。

其最高耐压等于工作电压与反电动势之和的一半,这个结果正好是推挽式变压器开关电源两个开关器件耐压的一半。

3、全桥式变压器开关电源主要用于输入电压比较高的场合在输入电压很高的情况下,采用全桥式变压器开关电源,其输出功率要比推挽式变压器开关电源的输出功率大很多。

因此,一般电网电压为交流220伏供电的大功率开关电源大部分都是使用全桥式变压器开关电源。

而在输入电压较低的情况下,推挽式变压器开关电源的输出功率又要比全桥式变压器开关电源的输出功率大很多。

4、全桥式变压器开关电源的电源利用率比推挽式变压器开关电源的电源利用率低一些因为2组开关器件互相串联,两个开关器件接通时总的电压降要比单个开关器件接通时的电压降大一倍;但比半桥式变压器开关电源的电源利用率高很多。

因此,全桥式变压器开关电源也可以用于工作电源电压比较低的场合。

5、与半桥式开关电源一样,全桥式变压器开关电源的变压器初级线圈只需要一个绕组,这也是它的优点,这对小功率开关电源变压器的线圈绕制多少带来一些方便。

正激反激推挽

正激反激推挽

1. 正激反激的区别(1) 正激的工作原理是在D的时候原边通过变压器向副边传输能量除了负载能量外多余的能量存储在输出电感和输出电容上。

1-D的时候输出电感和输出电容维持负载输出反激的工作原理是在D的时候原边将能量存储在变压器的励磁电感里面(标准反激电路没有输出电感),1-D的时候励磁电感释放能量给负载和输出电容供电,下一个D周期时输出电容维持负载输出。

所以你可以看出正激的变压器基本上只有能量传输的作用,反激的变压器不仅能量传输而且还具有能量存储的作用。

这就是你问题的答案。

(2) 首先你提出这个问题,我觉得你是真的在认真学习,但也能看的出没有仔细分析,其实正激跟反激相比最大的问题的用的器件更多,虽然好像没多几个,但都是必不可少,而且成本都是很高的。

我慢慢给你介绍:一。

电路比反激式变压器开关电源多用一个大储能滤波电感,以及一个续流二极管。

这儿基本电路中就能看出来二。

正激式变压器开关电源输出电压受占空比的调制幅度,相对于反激式变压器开关电源来说要低很多,因此,正激式变压器开关电源要求调控占空比的误差信号幅度比较高,误差信号放大器的增益和动态范围也比较大。

三,正激式变压器开关电源为了减少变压器的励磁电流,提高工作效率,变压器的伏秒容量一般都取得比较大,并且为了防止变压器初级线圈产生的反电动势把开关管击穿,正激式变压器开关电源的变压器要比反激式变压器开关电源的变压器多一个反电动势吸收绕组,因此,正激式变压器开关电源的变压器的体积要比反激式变压器开关电源的变压器的体积大。

四。

正激式变压器开关电源还有一个更大的缺点是在控制开关关断时,变压器初级线圈产生的反电动势电压要比反激式变压器开关电源产生的反电动势电压高。

因为一般正激式变压器开关电源工作时,控制开关的占空比都取在0.5左右,而反激式变压器开关电源控制开关的占空比都取得比较小。

主要就是比较难调啦。

应用区别就是反激主要用在150-200瓦以下的情况,正激则用在150w到几百瓦之间。

几种常见的开关电源拓扑结构及应用

几种常见的开关电源拓扑结构及应用

几种常见的开关电源拓扑结构及应用什么是拓扑呢?所谓电路拓扑就是功率器件和电磁元件在电路中的连接方式,而磁性元件设计,闭环补偿电路设计及其他所有电路元件设计都取决于拓扑。

最基本的拓扑是Buck(降压式)、Boost(升压式)和Buck/Boost(升/降压),单端反激(隔离反激),正激、推挽、半桥和全桥变化器。

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。

展开剩余88%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。

应用最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)电路是最基本的反激变换器。

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。

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半桥,全桥,反激,正激、推挽拓扑结构的区别和特

1.单端正激式
单端:通过一只开关器件单向驱动脉冲变压器。

正激:脉冲变压器的原/付边相位关系,确保在开关管导通,驱动脉冲变压器原边时,变压器付边同时对负载供电。

该电路的最大问题是:开关管T交替工作于通/断两种状态,当开关管关断时,脉冲变压器处于“空载”状态,其中储存的磁能将被积累到下一个周期,直至电感器饱和,使开关器件烧毁。

图中的D3与N3构成的磁通复位电路,提供了泄放多余磁能的渠道。

2.单端反激式
反激式电路与正激式电路相反,脉冲变压器的原/付边相位关系,确保当开关管导通,驱动脉冲变压器原边时,变压器付边不对负载供电,即原/付边交错通断。

脉冲变压器磁能被积累的问题容易解决,但是,由于变压器存在漏感,将在原边形成电压尖峰,可能击穿开关器件,需要设置电压钳位电路予以保护D3、N3构成的回路。

从电路原理图上看,反激式与正激式很相象,表面上只是变压器同名端的区别,但电路的工作方式不同,D3、N3的作用也不同。

3.推挽(变压器中心抽头)式
这种电路结构的特点是:对称性结构,脉冲变压器原边是两个对称线圈,两只开关管接成对称关系,轮流通断,工作过程类似于线性放大电路中的乙类推挽功率放大器。

主要优点:高频变压器磁芯利用率高(与单端电路相比)、电源电压利用率高(与后面要叙述的半桥电路相比)、输出功率大、两管基极均为低电平,驱动电路简单。

主要缺点:变压器绕组利用率低、对开关管的耐压要求比较高(至少是电源电压的两倍)。

4.全桥式
这种电路结构的特点是:由四只相同的开关管接成电桥结构驱动脉冲变压器原边。

图中T1、T4为一对,由同一组信号驱动,同时导通/关端;T2、T3为另一对,由另一组信号驱动,同时导通/关端。

两对开关管轮流通/断,在变压器原边线圈中形成正/负交变的脉冲电流。

主要优点:与推挽结构相比,原边绕组减少了一半,开关管耐压降低一半。

主要缺点:使用的开关管数量多,且要求参数一致性好,驱动电路复杂,实现同步比较困难。

这种电路结构通常使用在1KW以上超大功率开关电源电路中。

5.半桥式
电路的结构类似于全桥式,只是把其中的两只开关管(T3、T4)换成了两只等值大电容C1、C2。

主要优点:
具有一定的抗不平衡能力,对电路对称性要求不很严格;
适应的功率范围较大,从几十瓦到千瓦都可以;
开关管耐压要求较低;
电路成本比全桥电路低等。

这种电路常常被用于各种非稳压输出的DC变换器,如电子荧光灯驱动电路中。

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