六种基本DCDC变换器拓扑结构总结

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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。

DCDC变换器拓扑结构分析

DCDC变换器拓扑结构分析⼀、正激变换电路由于正激DC/DC变换器具有电路拓扑简单，输⼈输出电⽓隔离，电压升、降范围宽，易于多路输出等优点，因此被⼴泛应⽤于中⼩功率电源变换场合。

然⽽，正激变换器的⼀个固有缺点是需要附加电路实现变压器磁复位。

采⽤磁复位绕组正激变换器川的优点是技术成熟可靠，磁化能量⽆损地回馈到直流电⽹中去。

但附加的磁复位绕组使变压器结构复杂化，变压器漏感引起的关断电压尖峰需要RC缓冲电路来抑制，占空⽐d<0.5，功率开关承受的电压应⼒与输⼈电源电压成正⽐。

RCD钳拉正激变换器图的优点是磁复位电路简单，占空⽐d可以⼤于0.5，功率开关承受电压应⼒较低此电路只是在原有的双管正激电路上添加了2个Lr、Cr谐振⽹络实现软开关。

图4中,L2为缓冲电感,Lm为变压器的励磁电感,C1和C2分别是开关管VS1和VS2的寄⽣电容。

电路拓扑在1个开关周期中可分为7个时间段描述。

下⾯将对每个时间段分别描述。

先假定在t0时刻之前,VS1和VS2关断,谐振电感Lr上的电流iLr为0,电容Cr上的电压UCr为-Uin,VD5关断,VD6正在续流。

为了使分析过程简化,在对电路分析之前,作如下⼏点假设:滤波电感L1⾜够⼤,在1个开关周期中可近似⽤恒流源I0等效代替;变压器漏感远⼩于励磁电感,在电路分析中忽略漏感的影响。

⼀个开关周期中电路的主要电量波形：1 t0~t1时间段在t0时刻,主功率开关管VS1和VS2同时导通,由于电感L2的作⽤,电流上升缓慢,VS1和VS2可以看成ZCS(零电流)导通。

在这⼀阶段,Lr、Cr开始谐振,VD5和VD6开始电流交换。

Cr上的电压从-Uin向Uin变化,电感Lr上的电流也从零上升。

当续流⼆极管VD6上的电流为零并且阻断时,这⼀时间段结束(这个时间段很短)。

此时,原边电流上升到I0/N(N=N1/N2,N1为原边匝数,N2为副边匝数)。

2 t1~t2时间段在t1~t2时间段,Lr和Cr继续谐振。

低压大电流DCDC变换器拓扑分析

低压大电流DC/DC变换器拓扑分析摘要：目前对低压大电流DC/ DC 变换器的研究方兴未艾。

如何选择合适的拓扑电路是其首要任务。

从拓扑、应用方面系统地论述了低压大电流技术近期的发展，阐述了各种拓扑电路的特点及用途并进行了分析比较。

同时，详细地介绍了其关键的同步整流技术及其各种驱动方法。

1 引言随着电子技术的迅速发展，以及各种微处理器、IC 芯片和数字信号处理器的普及应用，对低压大电流输出的低压变换器的研究与应用成为日益重要的课题。

在低电压输出的情况下，一般的二极管整流很难达到较高效率，需采用同步整流技术，这就使得同步整流成为低压大电流技术中的关键技术。

另外，如何选择合适的拓扑，使变换器的性能最优化，也是一个极其重要的问题。

首先分别从变压器的初级和次级对各种基本拓扑进行分析比较，分别得出初级和次级适合于低压大电流的优化拓扑，然后进行组合，列举了3 种典型的拓扑，最后对优化的组合作进一步的比较分析。

2 基本拓扑及其优缺点分析以变压器为界，此类变换器的初级拓扑可从其所能传送的功率以及拓扑结构的复杂程度等方面进行分析。

在提高低压大电流变换器的效率中显得尤为重要的是其次级的拓扑。

本文首先从提高效率的角度对其进行分析，然后综合考虑其结构复杂性和驱动方式等的问题。

2. 1 变压器初级拓扑的优选相对于升压型变换器来说，降压型变换器更加适用于低压大电流变换器。

其变压器初级的基本拓扑主要可用正激式、反激式、推挽式、半桥式和全桥式等5 种。

但是，其中的反激式变换器显然不适合低压大电流的要求，因为它的输出纹波较大，变压器漏感引起较大的电压尖峰，功率不大（150W 以下）,变换器效率不高，因而只能在电压和负载调整率要求不高的场合使用。

2. 2 变压器次级拓扑的优选2. 2. 1 同步整流技术基本原理同步整流技术旨在实现同步整流管栅极和源极之间的驱动信号与同步整流管漏极和源极之间开关同步。

理想的同步整流技术可使同步整流管起到和整流二极管同样的作用，即正向电压导通，反向电压关断。

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。

DC／DC变换器的典型电路结构

DC／DC变换器的典型电路结构最基本的斩波电路如图1所示，斩波器负载为R。

当开关S合上时，UOUT=UR=UIN，并持t1时间。

当开关切断时UOUT＝UR＝0，并持续莎2时间，T＝t1＋t2为斩波器的工作周期，斩波器的输出波形如图1（b）所示。

定义斩波器的占空比D＝t1／T，t1，为斩波器导通时间，T为通断周期。

通常斩波器的工作方式有两种：一是脉宽调制工作方式，即维持t1不变，改变T；二是脉频调制工作方式，即维持T不变，改变t1。

当占空比D从0变到1时，输出电压的平均值从零变到UIN，其等效电阻也随着D而变化。

图1 降压斩波电路原理在高频稳压开关电源的设计中，普遍采用的是脉宽调制方式。

因为频率调制方式容易产生谐波干扰，而且其滤波器设计也比较困难。

（1）降压式（Buck）DC／DC变换器如图1所示的直流变换器在使用时的输出纹波较大，为降低输出纹波，可在输出端接入电感L、电容C，如图2所示。

图中的VD1为续流二极管。

降压（Buck）式变换器的输出电压平均值UOUT总是小于输入电压UIN。

电路中通过电感的电流（iL）是否连续，取决于开关频率、滤波电感L和电容C的数值。

图2 降压式（Buck）变换器当电路工作频率较高时，若电感和电容量足够大并为理想元件，则电路进入稳态后，可以认为输出电压为常数。

当晶体管VT1导通时，电感中的电流呈线性上升，因而有式中，ton为晶体管导通时间；iOUT（max）为输出电流的最大值；iOUT（min）为输出电流的最小值；Δion为晶体管导通时间内的输出电流变量。

当晶体管截止时，电感中的电流不能突变，电感上的感应电动势使二极管导通，这时式中，toff为晶体管截止时间；Δioff为晶体管截止时间内的输出电流变量。

在稳态时式中，Δi为输出电流变量。

因为电感滤波保持了直流分量，消除了谐波分量，故输出电流平均值为式中，R为负载电阻。

（2）升压式（Boost）DC／DC变换器图3为升压式DC／DC变换器，它由功率晶体管VT1、储能电感L、二极管VD1及滤波电容C组成。

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.。

常用开关电源拓扑结构

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。

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：

移相全桥dc-dc变换器拓扑结构

移相全桥dc-dc变换器拓扑结构下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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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。

主电路拓扑结构

在输入输出需要隔离，或输出电压与输入电压相差很大时需要插入变压器：单级逆变器
内高频环逆变器：采用内高频环节可以在内高频环节采用较高的工作频率，从而减小变压器和滤波电感、电容的体积
AC/DC： 1）单相或三相全桥
2）带PFC的高频整流电路功率因数： V I cos 1 I s1 P PF av s s1 cos 1
S Vs I s Is
取决于：位移因数cos 1
I s1 和谐波含量 I s
二极管整流电路：位移因数cos1接近1，但输入电流中谐波分量很大
Is1 I s 较小
晶闸管相控整流：除输入电流谐波较大外，位移因数cos1 cos
加入 Boost 电路后，电源 us 不管处于任何相位，只要开关导通，交流电源就有电流流过在电感 Ld 上进行储能，开关关断后电源us 和电感Ld 中储存的能量一起通过二极管向滤波电容充电和负载提供负载电流。只要控制好开关，可以使电源电流 is 为正弦且与电源电压 us 同相位，基本达到单位功率因数的水平。
AC－DC－AC主电路拓扑结构：根据电路工作象限的要求进行选择 1 不具有电能反馈能力，如果负载为电动机会有电能反馈到中间电容，使电容电压升高。 2 电阻耗能电路，当电容电压升到一定值，使Vo导通，将反馈能量消耗在Ro上 3 整流和逆变均为PWM控制的电压型间接交流变流电路。能量可双向流动。输入输出电流均为正弦波，输入功率因数高，且可实现电动机四象限运行。
· U L · U R
a)整流运行
c)无功补偿运行
PWM整流电路其交、直流侧电压，网侧电流和功率因数均可控，因此其应用范围极为广阔，该技术可用于高功率因数整流器、静止无功补偿器（SVC）、有源电力滤波器（APF）等领域。

DC／DC电源变换器的拓扑类型

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 Endcd Pdimary 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)。

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。

DC-DC电源拓扑及工作模式讲解

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。

常见的几种DC-DC升压拓扑结构讨论与分析

下面就常见的几种DC/DC升压拓扑结构进行讨论和分析。

方案一：并联式结构该电路是升压电路最基本的拓扑结构，后续所有的升压电路都是从该电路演化过来的。

优点：电路简单，外围所需的元件少，效率可以做到很高。

缺点：电路功能单一，输出功率比较大时开关管需要承受很大的脉冲电流。

错误!方案二：单端正激式该电路与方案一唯一区别是使用了变压器，可以做隔离式升压电路优点：电路相对简单（与后面叙述的方案相比），外围元件少。

缺点：开关管关断时，变压器容易磁饱和，需要加上磁通复位电路。

错误!方案三：单端反激式从原理图上看与正击电路很相象，但工作原理不同，脉冲变压器的原/付边相位刚好相反。

优点：电路相对简单（与后面叙述的方案相比），外围元件少。

缺点：由于变压器存在漏感，将在原边形成很大电压尖峰，可能击穿开关器件。

需要设钳位电路予以保护错误!错误!方案四：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。

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。

缺点：如果电流不平衡，变压器有饱和的危险、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）。

错误!错误!方案五：全桥隔离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。

dcdc变换拓扑

dcdc变换拓扑DC-DC变换拓扑是一种常见的电力电子转换技术，用于将直流电压转换为不同电压级别的直流电压。

它在各种电子设备中广泛应用，如电源适配器、电动车辆、太阳能发电系统等。

本文将介绍DC-DC 变换拓扑的基本原理、常见的几种拓扑结构以及其特点和应用。

一、基本原理DC-DC变换拓扑的基本原理是利用电感和开关器件来实现电压的转换。

通过控制开关的通断，可以改变电路中电感和电容的充放电过程，从而实现对电压的升降。

在DC-DC变换拓扑中，通常使用MOSFET或IGBT等开关器件，通过PWM（脉宽调制）技术控制开关器件的导通和关断，以达到所需的电压转换效果。

二、常见的DC-DC变换拓扑结构1. 升压拓扑（Boost）：升压拓扑是将输入电压升高到输出电压的一种拓扑结构。

它的基本原理是在电路中串联一个电感和一个开关，通过控制开关的导通和关断，使得电感储能并将电能传递给负载。

升压拓扑常用于电源适配器、太阳能发电系统等需要输出高电压的应用。

2. 降压拓扑（Buck）：降压拓扑是将输入电压降低到输出电压的一种拓扑结构。

它的基本原理是在电路中并联一个电感和一个开关，通过控制开关的导通和关断，使得电感储能并将电能传递给负载。

降压拓扑常用于电动车辆、电子设备等需要输出低电压的应用。

3. 升降压拓扑（Buck-Boost）：升降压拓扑可以实现输入电压的升降转换。

它的基本原理是通过控制开关的导通和关断，使得电感储能并根据需要将电能传递给负载。

升降压拓扑常用于电动车辆、太阳能发电系统等需要输出可调电压的应用。

4. 反激拓扑（Flyback）：反激拓扑是一种常见的隔离型DC-DC变换拓扑。

它的基本原理是通过储能电感和开关器件的控制，将输入电压转换为输出电压。

反激拓扑具有隔离性能好、结构简单等特点，广泛应用于电源适配器、LED照明等领域。

三、DC-DC变换拓扑的特点和应用1. 高效性：DC-DC变换拓扑具有高转换效率的特点，可以将输入电压有效地转换为输出电压，减少能量的损耗。

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。

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。

DCDC变换器的拓扑结构

DCDC变换器的拓扑结构
DCDC变换器是一种用于改变输入直流电压幅值和形态的电力电子器件，是电子设备中最常使用的电源变换器之一。

DCDC变换器可以实现高效、精确的电压转换，可以使用于降压、升压、升、降压等不同的应用场合中。

其主要包括降压型、升压型、升降压型等。

DCDC变换器主要由开关管、电容、电感等元件组成。

在DCDC变换器的工作流程中，电源电压先经过电源电感L进行滤波，经过稳压后进入开关管S。

当开关管S导通时，电源电压将由S导通的端口输出到负载上；当开关管S截止时，负载的电压将被电感和电容等能量存储元件储存，并带着负载的电流流向有源的元器件。

通过不断地开关、截止，使电力在电容、电感、负载、源等元器件之间转换，最后达到需要的电压值，从而实现了DCDC 变换器。

同时，在实际应用中，其实DCDC变换器有非常多的拓扑结构，因为事实上没有一种设计能适应所有的应用场合，所以厂家们设计出了多种不同形式的DCDC变换器。

每一种拓扑结构都有自己特别的优点与局限性。

1. 升压型。

升压型DCDC变换器，是将输入电压提升至输出电压。

其适用于驱动、通讯和其他高电压负载。

3. 拍断型。

拍断型DCDC变换器，最重要的功能是实现高速能量转换，因此适用于需要高速开关、恒定电流输出等的场合。

4. 变换匹配型。

变换匹配型DCDC变换器，不仅可以进行升压、降压，而且还能够将输入电压变换为其他电压值，灵活性高。