常见DC/DC电源变换器的拓扑类型
开关电源拓扑结构概述(降压,升压,反激、正激)

开关电源拓扑结构概述(降压,升压,反激、正激)开关电源拓扑结构概述(降压,升压,反激、正激)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关器件、储能器件、脉冲变压器、滤波器、输出整流器、等所有功率器件,以及供电输入端和负载端。
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/blog/100019740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T on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T off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。
DCDC变换器的拓扑结构

摘要:首先阐述了三电平DC/DC变换器拓扑的推导过程,给出了6种非隔离三电平DC/DC变换器和5种隔离三电平DC/DC变换器拓扑结构;分析了三电平DC/DC变换器中,如何设计滤波电路的参数以提高其动态品质;最后以Buck三电平变换器和Buck Boost三电平变换器为例,分析了滑模控制在三电平DC/DC变换器中的应用前景。
关键词:三电平;DC/DC变换器;滑模控制1 引言J.Renes Pinheiro于1992年提出了零电压开关三电平DC/DC变换器[1],该变换器的开关应力为输入直流电压的1/2,非常适合于输入电压高、输出功率大的应用场合。
因此,三电平DC/DC变换器引起了广泛关注,得到了长足发展。
目前,三电平技术在已有的DC/DC 变换器中,均得到了很好的应用。
部分三电平DC/DC变换器在降低开关应力的同时,还大大减小了滤波器的体积,提高了变换器的动态特性。
三电平技术的应用,充分体现了“采用有源控制的方式减小无源元件体积”的学术思想。
2 三电平DC/DC变换器拓扑的推导与发展2.1 三电平两种开关单元文献[2]分析了三电平DC/DC变换器的推导过程:用2只开关管串联代替1只开关管以降低电压应力,并引入1只箝位二极管和箝位电压源(它被均分为两个相等的电压源)确保2只开关管电压应力均衡。
电路中开关管的位置不同,其箝位电压源与箝位二极管的接法也不同。
文中提取出2个三电平开关单元如图1所示。
图1(a)中,箝位二极管的阳极与箝位电压源的中点相连,称之为阳极单元;图1(b)中,箝位二极管的阴极与箝位电压源的中点相连,称之为阴极单元。
2.2 六种非隔离三电平DC/DC变换器三电平DC/DC变换器的推导过程可以总结为以下三个步骤:一是将基本变换器的开关管替换为相互串联的2只开关管;二是寻找或构成箝位电压源;三是从箝位电压源的中点引入1只箝位二极管到相互串联的2只开关管的中点,箝位二极管的放置与2只开关管与箝位电压源联接的地方有关。
DC-DC电源拓扑及其工作模式讲解

DC-DC电源拓扑及其工作模式讲解一、DC-DC电源基本拓扑分类:开关电源的三种基本拓扑结构有Buck、Boost、Buck-boost(反极性Boost)。
如果电感连接到地,就构成了升降压变换器,如果电感连接到输入端,就构成了升压变换器。
如果电感连接到输出端,就构成了降压变换器。
基本拓扑图如下:1.Buck2.Boost3.Buck-Boost二、DC-DC复杂拓扑结构1.反激隔离电源(FlyBack)另外有些隔离电源拓扑就是通过基本拓扑增加变压器或者变化得到的,例如反激隔离电源(FlyBack)。
2.Buck+Boost拓扑本质是用一个降压“加上”一个升压,来实现升降压。
SEPIC拓扑:集成了Boost和Flyback拓扑结构3.Cuk、Sepic、Zeta拓扑通过基本拓扑直接组合,形成了三个有实用价值的拓扑结构:Cuk、Sepic、Zeta。
Cuk的本质是Boost变换器和Buck变换器串联,Sepic的本质是Boost和Buck-Boost串联,Zeta可以看成Buck和Buck-Boost串联。
但是里面有些细节按照电流的方向在演进的过程中调整了二极管的方向,两极串联拓扑节省了复用的器件。
通过这样串联和演进,产生了新的三个电源拓扑。
同时,如果我们把同步Buck拓扑串联同步Boost可以形成四开关Buck-Boost拓扑。
4.四开关Buck-Boost拓扑同时,如果我们把同步Buck拓扑串联同步Boost可以形成四开关Buck-Boost拓扑5.反激、正激、推挽拓扑的演进利用变压器代替电感,可以把Boost演进为一个新拓扑FlyBack即反激变换器(反激的公式来看又是很像Buck-Boost,这里变压器不同于电感,也有说法会说反激是Buck-Boost变过来的)。
可以把Buck电路的开关通过一个变压器进行能量传递,就形成正激变换器。
将两个正激变换器进行并联,可以形成推挽拓扑。
正激的变压器,是直接输送能量过去,而不是像反激变压器那样传递能量。
dcdc常用电路拓扑结构

dcdc常用电路拓扑结构
DCDC常用电路拓扑结构是现代电力转换技术中的关键部分,被广泛应用于各
种电子设备的电源系统。
DCDC转换器主要用于将直流电压转换为其他电压级别的直流电压,以满足不同电子设备对电源的需求。
以下是一些常见的DCDC电路拓
扑结构:
1. 正激式转换器:正激式转换器采用周期性开关控制,在输入电压周期性切换
时将能量传递到输出电路。
常见的正激式转换器包括Buck和Boost转换器,它们
可以将输入电压降低或提高到所需的输出电压。
2. 反激式转换器:反激式转换器也使用周期性开关控制,但是输入和输出之间
通过变压器进行能量传递。
反激式转换器在电源适配器和低功率设备中广泛使用。
3. 前馈式转换器:前馈式转换器将输入电能分配到多个转换器,以实现较高的
效率和较低的电磁干扰。
前馈式转换器适用于高功率应用,如电动汽车充电器和工业电源系统。
4. 半桥和全桥转换器:半桥和全桥转换器将高频信号应用到精确控制的开关上,以产生所需输出电压。
它们常用于数码产品和电信设备中。
需要注意的是,以上只是一些常见的DCDC电路拓扑结构,实际应用中还有更多的变种和组合。
选择适当的电路拓扑结构需要考虑功率需求、效率要求、成本和尺寸等因素,以确保电源系统的稳定性和可靠性。
大功率DCDC变换器主电路拓扑有很多种

Uc3846详解大功率DC/DC变换器主电路拓扑有很多种,诸如双管正激式、推挽式、半桥式和全桥式等。
控制芯片的种类也非常多,主要分为电流控制型与电压控制型两大类。
电压控制型只对输出电压采样,作为反馈信号进行闭环控制,采用PWM技术调节输出电压,从控制理论的角度看,这是一种单环控制系统。
电流控制型是在电压控制型的基础上,增加一个电流负反馈环节,使其成为双环控制系统,从而提高了电源的性能。
根据对各种拓扑和控制方式的技术成熟程度,工程化实现难度,电气性能以及成本等指标的比较,本文选用半桥式DC/DC变换器作为主电路,电流型PWM控制芯片UC3846作为该系统的控制单元。
1 电压控制型脉宽调制器和电流控制型脉宽调制器[1]图1为电压控制型变换器的原理框图。
电源输出电压的采样反馈值Vf与参考电压Vr进行比较放大,得到误差信号Ve,它与锯齿波信号比较后,PWM比较器输出PWM控制信号,经驱动电路驱动开关管通断,产生高频方波电压,由高频变压器传输至副方,经整流滤波得到所需要的电压。
改变电压给定Vr,即可改变输出电压Vo。
图2为电流控制型变换器的原理框图。
恒频时钟脉冲置位R-S锁存器,输出高电平,开关管导通,变压器原边的电流线性增大,当电流在采样电阻Rs上的压降Vs达到Ve时,PWM比较器翻转,输出高电平,锁存器复位,驱动信号变低,开关管关断,直到下一个时钟脉冲使R-S锁存器置位。
电路就是这样逐个地检测和调节电流脉冲的。
当电源输入电压和/或负载发生变化时,两种控制类型的动态响应速度是不同的。
如果电压升高,则开关管的电流增长速度变快。
对电流控制型而言,只要电流脉冲一达到设定的幅值,脉宽比较器就动作,开关管关断,保证了输出电压的稳定。
对电压控制型而言,检测电路对电流的变化没有直接的反映,一直等到输出电压发生变化后才去调节脉宽,由于滤波电路的滞后效应,这种变化需要多个周期后才能表现出来,显然动态响应速度要慢得多,且输出电压的稳定性也受到一定的影响。
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.。
隔离dcdc电源拓扑结构

隔离dcdc电源拓扑结构一、引言隔离DC-DC电源作为电子产品中不可或缺的组成部分,其主要功能是将输入电压转换为所需的输出电压,并且通过隔离器件实现输入输出间的电气隔离。
本文将介绍隔离DC-DC电源的拓扑结构。
二、非隔离式DC-DC电源非隔离式DC-DC电源是最简单的一种拓扑结构,其原理如下:通过一个开关管控制输入电压,使得输入电压在开关管导通期间充入能量存储元件(如电感),在开关管截止期间释放能量存储元件中的能量并将其转换为所需输出电压。
由于该结构没有使用隔离器件进行输入输出间的隔离,因此存在安全风险。
三、反激式DC-DC电源反激式DC-DC电源是一种基于变压器实现输入输出间隔离的拓扑结构,其原理如下:通过一个开关管控制输入端与变压器之间的连接,使得输入端充入能量存储元件(如电容),当开关管截止时,在变压器中产生高频交流磁场,通过磁耦合将能量传递到输出端,再通过输出端的整流电路转换为所需输出电压。
由于该结构使用了变压器进行输入输出间的隔离,因此能够有效降低安全风险。
四、正激式DC-DC电源正激式DC-DC电源是一种基于变压器实现输入输出间隔离的拓扑结构,其原理如下:通过一个开关管控制输入端与变压器之间的连接,使得输入端充入能量存储元件(如电感),当开关管导通时,在变压器中产生高频交流磁场,通过磁耦合将能量传递到输出端,再通过输出端的整流电路转换为所需输出电压。
由于该结构使用了变压器进行输入输出间的隔离,因此能够有效降低安全风险。
五、谐振式DC-DC电源谐振式DC-DC电源是一种基于谐振现象实现输入输出间隔离的拓扑结构,其原理如下:在开关管导通时,将能量存储元件中的能量传递到谐振网络中;在开关管截止时,利用谐振网络中形成的高频交流磁场将能量传递到输出端。
由于该结构使用了谐振网络进行输入输出间的隔离,因此能够有效降低安全风险。
六、总结本文简要介绍了隔离DC-DC电源的拓扑结构,包括非隔离式DC-DC电源、反激式DC-DC电源、正激式DC-DC电源和谐振式DC-DC电源。
升降压dcdc拓扑

升降压DC-DC拓扑1. 概述升降压DC-DC拓扑是一种电力转换器拓扑结构,用于将输入电压进行升压或降压转换,以适应不同电路或设备的电源需求。
该拓扑结构具有高效、可靠、稳定的特点,被广泛应用于各种电子设备和电路中。
2. DC-DC拓扑结构升降压DC-DC拓扑主要有以下几种结构:2.1 升压拓扑升压拓扑将输入电压提升到更高的输出电压。
常见的升压拓扑有Boost拓扑、Flyback拓扑和SEPIC拓扑等。
2.1.1 Boost拓扑Boost拓扑是一种基本的升压拓扑结构。
它由一个开关管、一个电感和一个输出电容组成。
工作原理是通过周期性地开关开关管,将电感储存的能量传递给输出电容,从而提升输出电压。
2.1.2 Flyback拓扑Flyback拓扑也是一种常见的升压拓扑结构。
它由一个开关管、一个电感和一个输出电容组成。
与Boost拓扑不同的是,Flyback拓扑通过储存能量在电感中,然后在开关断开时将能量传递给输出电容,从而提升输出电压。
2.1.3 SEPIC拓扑SEPIC拓扑是一种特殊的升压拓扑结构,适用于输入电压范围波动较大的应用场景。
它由两个电感、两个开关管和一个输出电容组成。
SEPIC拓扑可以实现输入电压的升压和降压转换。
2.2 降压拓扑降压拓扑将输入电压降低到更低的输出电压。
常见的降压拓扑有Buck拓扑和Buck-Boost拓扑等。
2.2.1 Buck拓扑Buck拓扑是一种基本的降压拓扑结构。
它由一个开关管、一个电感和一个输出电容组成。
工作原理是通过周期性地开关开关管,将输入电压分段传递给输出电容,从而降低输出电压。
2.2.2 Buck-Boost拓扑Buck-Boost拓扑是一种特殊的降压拓扑结构,适用于输入输出电压都可变的应用场景。
它由一个开关管、两个电感和一个输出电容组成。
Buck-Boost拓扑可以实现输入电压的降压和升压转换。
3. DC-DC拓扑的工作原理DC-DC拓扑的工作原理可以简单描述为:1.输入电压通过开关管控制,分别传递给电感或输出电容。
DCDc模块常见电路拓扑

Vds
Ip Lk
Cr
D
G S
[t3, t4]
Ip Im
t0 t1 t2 t3 t4 t5
IL
ΔIL
Io
t4 t1 LmCr
Lm,Cr的选取原则:
Lm*Cr
1 2
(1
Dm a x) 2 T
2
Vin/n-Vo VL
-Vo
谐振复位正激变换器(Resonant Reset Forward):
Ip Im
t0 t1 t2 t3 t4 t5 t6=t0
IL
ΔIL
Io
激磁电流对主开关的输出
电容放电。
VT
Vin/n
-Vc/n
有源钳位正激变换器(Active Clamped Forward):
td1
td 2
Sa
D
Vin
Lm n:1
Lo
Vo
S1
1-D
-
Io
Vc
+
IL
+
VT
-
Vds
Vin
Sa
Ip Lk
Vin
n:1
L
Vo
T
Vgs
D 1-D
Io
Lm
IL
Vin
Vds
Ip Lk
Cr
D
G S
[t4, t5]
Ip Im
t0 t1 t2 t3 t4 t5
IL
ΔIL
Io
根据电感的伏秒平衡:
VL
(Vin/n-Vo)DT=Vo(1-D)T
Vo=VinD/n
Vin/n-Vo -Vo
谐振复位正激变换器(Resonant Reset Forward)特征:
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。
常见DC-DC变换器拓扑综述sometimes~

常见DC/DC变换器拓扑综述Sometimes电源网SIMPLY SMARTER™提要:1.非隔离变换器2.隔离变换器非隔离变换器拓扑•BUCK(降压)类型变换器•BOOST (升压)类型变换器•BUCK-BOOST (升降压)类型变换器BUCK(降压)类型变换器基本BUCK变换器基于耦合电感的BUCK变换器BUCK变换器的并联同步整流BUCK变换器吸收电路,来抑制尖峰。
可以采用直接并联,或者交错并联的方法。
多相交错并联可以减少输入输出电流纹波,更为常用。
并联还需要注意的就是均流问题。
改进的办法:二极管模拟技术BUCK(降压)类型变换器的应用1.通信,工业,消费类电子等降压场合,比如POL,VRM2.适配器前级的PFC电路3.LED的驱动•等等BOOST变换器的应用Boost变换器由于动态响应,保护等问题,在应用领域没有BUCK这么广泛。
但是可以用在一些升压的场合。
最为常见的是PFC应用,由于boost输入电流可以连续,结构简单,是PFC电路的主流拓扑这个拓扑,当终导通的时候,可作为间切换。
隔离变换器拓扑1.Flyback2.Forward3.Push Pull4.Half Bridge5.Full Bridge6.ZVS7. ResonantD2,D3也是用来钳位漏感尖峰,并不是用来复位。
原边的电容可以是一个或者两个,稳态时候是一样的,但是启动时候,略有差别。
3.不对称控制方式LLC半桥变换器现在比较流行的谐振变换器。
可以实现比较完全的软开关。
但是由于是变频控制,在适应宽电压输入,以及过流限流方面比较困难。
LLC全桥大功率谐振变换器其他事实上,DC/DC的拓扑还远不止如此,很多拓扑由于不是很常用,不为人熟知,比如CUK,ZETA,推挽正激,四开关推挽,隔离Boost拓扑群,不对称反激变换器,LCC谐振变换器,以及单级PFC,串并联组合拓扑等等。
开关电源典型拓扑

开关电源典型拓扑
开关电源是一种常见的电源系统,其中典型的拓扑结构包括:1. 单端升压式(Boost)开关电源:该电路通过一个开关管切换电源电压,产生高于输入电压的输出电压。
一般将此电路用于需要减小内阻、提升整机效率的场合。
2. 单端降压式(Buck)开关电源:该电路同样通过一个开关管切换电源电压,但产生低于输入电压的输出电压。
此电路用于减小电压而提升电流,适用于很多操作。
3. 变换式(Flyback)开关电源:该电路通过开关闭合来储存能量,随后把储存的能量传送到输出绕组,通过电感、变压器实现电能转换的拓扑系统,一般适用于中等功率的场合。
4. 直流-直流(DC-DC)转换器:该电路通过开关闭合快速切换电源电压,将高电压转换为低电压,从而实现不同电压级别的环路控制的拓扑。
常见于移动设备、工业控制以及电子电源等领域。
一文告诉你DC-DC直流电源如何选择拓扑电路

较为常见的模块电源分为AC-DC与DC-DC两种。
本文将对DC-DC模块电源进行梳理,为大家分析出哪种拓扑电路更加容易实现,且性能更佳。
此处说的DC-DC模块电源,应该指的是工业、轨道交通、通信、军事上用的嵌入式模块电源,这类电源追求的是高可靠性、高功率密度、高效率,就目前而言,对成本虽有要求,但远没有常规的AC-DC那么敏感。
且为了达到高性能,一般不会像AC-DC那样,DC-DC模块电源在设计时,为方便设计的灵活性,不太用集成度高的IC。
一般而言,流行于市面上的DC-DC模块电源(隔离型),功率等级基本在1kw以内(功率再大一点的,可通过多模块并联均流实现),输入电压范围从2.5V到650V 不等,输出电压则从1V到60V不等,而模块在设计时,对拓扑的选择主要从这三方面考虑了:输入、输出、功率等级。
Royer(自激推挽)一般用于低输入电压的场合(如2.5V,5V),且功率不大(如2W以内),另外Royer 是非稳压的,若需要稳压,则需要在模块里面加入线性稳压线路;常规反激(包括IC控制的反激和RCC)用于模块电源中的常规反激,一般功率不超过50W,输入电压覆盖9V到1000V,均有模块产品出现;同步整流技术是反激变换器设计中的一个难点,也是专利壁垒比较多的一个点,市场上的小功率DC-DC模块大多用这种拓扑;至于RCC,最大的优点是便宜,但它对器件的一致性要求太高,而且还是变频的,并不太适合用来制造高性能模块电源,早年的模块电源有人用过,现在用的人越来越少了。
有源钳位反激/有源钳位正反激有源钳位反激是有源钳位技术与常规反激变换器结合的产物,开关管应力低,效率高,EMI特性好是它的优点,但技术复杂,同步整流也不好搞定,所以尽管它的优点很多,但市场上用这种拓扑做产品的并不多见;至于有源钳位正反激技术,比有源钳位反激技术更复杂,正反激最大的优点就是输出纹波小,尤其是0.5duty时理论纹波为零,可在一些高性能DC-DC模块电源中见到这种拓扑;有源钳位正激,最开始是vicor的专利拓扑,2003年专利到期,经过十几年的发展,可以说是模块电源里最著名也是最成熟的一个拓扑了,常用于50W---200W 功率等级,输入电压不超过100V的场合,几乎每一家做模块的企业都会用到这种拓扑,输出电压从1V到15V均有。
开关型DC/DC变换器的拓扑结构

开关型DC/DC变换器的拓扑结构
开关型DC/DC变换器的拓扑结构是指能用于转换、控制和调节输入
电压的功率开关元件和储能元件的不同配置。
其拓扑结构可分为两种基本类型:非隔离型(在工作期间输入源和输出负载共用一个共同的电流通路)和隔离型(能量转换是用一个相互耦合的磁性元件(变压器)来实现的,而且从源到负载的耦合借助的是磁通而不是共同的电路)。
开关型DC/DC变换器的拓扑结
构是根据系统造价、性能指标和输入/输出负载特性诸因素选定的。
(1)非隔离开关型DC/DC变换器常用的四种非隔离开关型DC/DC变
换器的输出电压(UOUT)和输入电压(UIN)的关系如下所示。
①降压
开关型DC/DC变换器。
它的作用是将一输入电压变换成一较低的稳定输出电压。
输出电压(UOUT)和输入电压(UIN)的关系为
式中,UOUT为变换器的输出电压;UIN为变换器的输入电压;D为占
空比。
②升压开关型DC/DC变换器。
它的作用是将一输入电压变换成一
较高的稳定输出电压。
输出电压和输入电压的关系为
③逆向开关型DC/DC变换器。
它的作用是将一输入电压变换成一较低
反相输出电压。
其输出电压与输入电压的关系为
④Cuk(“丘克”)开关型DC/DC变换器。
它的作用是将一输入电压变
换成一稳定反相较低值或较高值的输出电压(电压值取决于占空比)。
其输出
电压与输入电压的关系为。
熟悉各种常见电源拓扑结构

熟悉各种常见电源拓扑结构在现代科技发展的背景下,电力供应已成为人们生活中不可或缺的一部分。
电源拓扑结构是指电力系统中将电能转换为普遍可用的形式的方式和方法。
了解各种常见的电源拓扑结构对于电力系统的设计和使用至关重要。
1. 直流直流 (DC-DC) 转换器DC-DC转换器的主要功能是将直流电源转换为所需的直流电压。
常见的DC-DC转换器结构包括降压型、升压型和升降压型。
降压型DC-DC转换器降低输入电压以获得所需输出电压,升压型DC-DC转换器提高输入电压以获得所需的输出电压,而升降压型DC-DC转换器则能够将输入电压转换为高于或低于输入电压的输出电压。
2. 交流直流 (AC-DC) 变换器AC-DC变换器将交流电源转换为直流电源。
这种转换器是电力系统中常见的部分,因为大多数电子设备需要直流电源才能正常工作。
最常见的AC-DC变换器是整流器,它将交流电压转换为直流电压。
整流器主要包括单相整流器和三相整流器。
单相整流器适用于家庭和商业领域,而三相整流器常用于工业领域。
3. 直流交流 (DC-AC) 变换器DC-AC变换器用于将直流电源转换为交流电源。
这种转换器在许多应用中都非常重要,例如太阳能系统和逆变器。
太阳能系统中的DC-AC变换器将太阳能电池板产生的直流电能转换为交流电能,以供给电网。
逆变器则将电池或汽车电源等直流电源转换为可供家庭电器使用的交流电源。
4. 交流交流 (AC-AC) 变换器AC-AC变换器是将交流电源从一种形式转换为另一种形式的设备。
这种转换器在电力系统中发挥着重要作用,例如变压器。
变压器可以提高或降低交流电压的大小,并且广泛应用于电力传输、家庭电器和工业设备等领域。
5. 隔离和非隔离拓扑结构电源拓扑结构可以分为隔离和非隔离两种结构。
隔离结构能够提供电气隔离,使输出与输入之间保持安全隔离。
而非隔离结构没有电气隔离,在一些特定应用中可能会造成安全问题。
所以,在设计电源系统时,必须仔细考虑安全需求和隔离要求。
开关电源DC-DC变换器拓扑结构全集

开关电源DC/DC变换器拓扑结构全集
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
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。
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DC/DC电源变换器的拓扑类型
0 引言
本文的第一部分为“DC/DC电源变换器拓扑的分类”,第二部分是在参考美国TI公司资料的基础上撰写而成的,新增加了各种DC/DC电源变换器的主要特点及PWM控制器的典型产品,另外还按照目标对电路结构、波形参数和汁算公式中的物理量作了统一。
本文的特点足以表格形式归纳了常见DC/DC电源变换器的拓扑结构.这对电源专业的广大技术人员是一份不可多得的技术资料。
1 DC/DC电源变换器拓扑结构的分类
DC/DC电源变换器的拓扑类型主要有以下13种:
(1)Buck Converter降压式变换器;
(2)Boost Conyerter升压式变换器;
(3)Buck—Boost Converter降压/升压式变换器,含极性反转(Inverting)式变换器;
(4)Cuk Converter升压,升压串联式变换器;
(5)SEPIC(Single EndcdPdimary Inductor Converter)单端一次侧电感式变换器;
(6)F1yback Converter反激式(亦称回扫式)变换器;
(7)Forward Converter正激式变换器:
(8)Double Switches Forward Converter双开关正激式变换器;
(9)Active Clamp Forward Converter有源箝位
(0)Half Bridge Converter半桥式变换器;
(11)Full Bridge Converter全桥式变换器;
(12)Push pull Convener推挽式变换器:
(13)Phase Shift Switching ZVT(Phase Shift Switching Zero Voltage Transition)移相式零电压开关变换器。
2 常见DC/DC电源变换器的拓扑类型
常见DC/DC电源变换器的拓扑类型见表1~表3所列。
表中给出不同的电路结构,同时也给出相应的电压及电流波形(设相关的电感电流为连续工作方式)。
PWM表示脉宽调制波形,U1为直流输入电压,UDS为功率丌关管S1(MOSFFT)的漏一源极电压。
ID1为S1的漏极电流。
IF1为D1的工作电流,U0为输出电压,IL 为负载电流。
T为周期,t为UO呈高电平(或低电平)的时问及开关导通时间,D为占空比,有关系式:D=t/T。
C1、C2均为输入端滤波电容,CO为输出端滤波电容,L1、L2为电感。