AC-DC常用拓扑介绍

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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。

开关电源拓扑结构

开关电源拓扑结构回顾Lloyd H·Dixon Jr前言本文回顾了在开关电源中常用的三种基本电路系列即降压变换电路、升压变换电路和反激（或升降压）电路的特性，这三种电路均可以工作于电感断流或续流模式下。

工作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减少与拓扑和工作模式相关的问题。

三种以恒频率工作的控制方法包括：直接占空比控制、电压前馈、和电流模式（双环）控制。

本文还论述了三个基本电路的一些扩展，以及每种拓扑、工作模式、组合控制方法的相对优点。

一、三种基本拓扑结构：三种基本的拓扑结构降压式，升压式，反激式如图1所示。

串联式变换器（CUK）是反激式拓扑的倒置（不宜翻译为逆变，因其意思为DC－AC的变换），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，晶体管（晶体管包括三极管及MOSFET）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确定的关系。

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

升压电路的作用是使V大于Vin，并且有相同的极性。

反激拓扑电路的作用是使V0既可大于也可小于Vin，但是两者极性相反。

二、断流工作模式：在电感电流断续方式下，或者说“断流模式”下，降压、升压和反激电路的动作方式是相似的，电感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。

DC-DC几种基本拓扑的比较

L (1 D)VOTS 2 I O ( crit )
当 D D min 时（即VI VI (max) ）L 为极大值：
临界电感
L
VO
(1
VO VI (max)
)TS
2 IO ( crit )
L D(1 D)2VOTS 2IO (crit )
当
D
1 3
时（即VO
1.5VIN
）L
为极大值：
L 2VOTS 27 IO (crit )
零极点：
z1 3.33105 p1 (1.52 2.89i) 104 p2 (1.52 2.89i) 104
根轨迹图：
零极点：
z1 2.13104, z2 6.25104 p1 (2.07 9.40i) 102 p2 (2.07 9.40i) 102
根轨迹图：
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(K 2 L ) R 3 g1( D)
0.2
0.1
0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 D
VO
1
1 4 D2 K
VI
2
(K 2 L ) R TS
1.4 1.3 g2( D)1.2 1.1
1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 D
VO D
VI
K
(K 2 L ) R TS
d
^
S
S
vO ^
Gd
0
(1
z1 S2
)
(1 S
z2
)
d
02 0Q 1
V
Gd 0
I
(1 D)2
0
1
LC
RL (1D)2R R
1 z1 RCC
z2

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：

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。

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。

AC-DC常用拓扑介绍解析

扑波形图
DCM/CCM的基本实现思想（1）
• 基本实现思想是峰值电流控制和零电流检测。 • 检测电感电流，与基准相比较，当电流达到正弦基准电流（为输入电压信号与电压环误差放大器输出的乘积）时，产生一个关断MOSFET 信号，随之电感电流下降；当电路检测到电感电流过零时，产生一个开通MOSEFT信号，从而保持电感电流始终工作于连续和断续的临界状态。
DCM/CCM的实际考虑
• 1、峰值检测关断容易引入干扰。为了克服功率管开通时的电流检测信号噪声，芯片一般带有Leading Edge Blanking功能，防止超过峰值电流基准而导致功率管误关断。但是LEB引入又会带来最小导通时间（1uS以上）的问题。 2、 ZCD的检测通常是通过电感两端电压小于某个值而实现的，在高压输入（大于280V）的峰值处，很容易满足该条件，导致开关管关断后立即导通。引起电感激磁不平衡，电感电流连续甚至电感饱和，电感峰值电流过大的问题。
AC-DC常用拓扑介绍
• PFC常用拓扑 • DC/DC主电路常用拓扑
DC-DC主电路常用拓扑
• • • • • • 反激单正激双正激拓扑对称半桥拓扑推挽拓扑移相全桥拓扑
反激电路的基本形式
优点：电路简单，不需要滤波电感。容易实现多路输出。输入电压范围宽。适用于输出电流较小的场合，比如AC-DC的辅助电源。缺点：纹波电流较大，需要较大的滤波电容。能量大部分储存在气隙，功率较大时不适合。
AC-DC常用拓扑介绍
• 欢迎大家批评指正
•
BMP/CP测试室
AC-DC常用拓扑介绍
• PFC常用拓扑 • DC/DC主电路常用拓扑
PFC常用拓扑
• PF=有功功率/视在功率=I1COSΦ/Itotal。 • 单相APFC应用最为广泛的拓扑为 BOOST。 • 主要实现两个功能：1、功率因数的校正（一般大于90%）；2、在输入电压大范围变化时（90~264V），保持输出母线的稳定（一般为390V）。 • 我司常用的拓扑为峰值电流型DCM/CCM临界连续和平均电流型CCM两种。

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。

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。

ac-dc基本拓扑及简单工作原理

ac-dc基本拓扑及简单工作原理AC-DC基本拓扑及简单工作原理一、引言AC-DC基本拓扑是电源转换器中常用的一种拓扑结构，它能将交流电转换为直流电，为各种电子设备的正常工作提供稳定的直流电源。

本文将介绍AC-DC基本拓扑的工作原理和特点。

二、AC-DC基本拓扑的分类AC-DC基本拓扑主要包括整流器和滤波器两个部分，常见的拓扑结构有单相半波整流、单相全波整流和三相整流等。

其中，单相半波整流和单相全波整流是比较常见的两种拓扑结构。

三、单相半波整流拓扑1. 工作原理单相半波整流拓扑是将交流电信号通过二极管进行整流，去除负半周的信号，只保留正半周的信号。

其工作原理为：当输入电压为正弦波时，二极管导通，电流从二极管的正向端流向负向端，此时输出电压为正，为输入电压的正半周；当输入电压为负弦波时，二极管截止，输出电压为0。

2. 特点单相半波整流拓扑的特点是简单、成本低廉，但输出电压有较大的脉动，并且只能利用输入电压的一半功率。

四、单相全波整流拓扑1. 工作原理单相全波整流拓扑是通过桥式整流电路将交流电信号进行整流，去除负半周的信号，只保留正半周的信号。

其工作原理为：当输入电压的正半周时，二极管D1和D4导通，电流从D1流向负极，从D4流向正极，输出电压为正；当输入电压的负半周时，二极管D2和D3导通，电流从D2流向负极，从D3流向正极，输出电压为正。

2. 特点单相全波整流拓扑相较于单相半波整流拓扑，输出电压脉动较小，输出功率利用率更高，但相应的成本和复杂度也会增加。

五、三相整流拓扑三相整流拓扑是在三相交流电源输入的基础上，通过整流和滤波，将交流电转换为直流电。

三相整流拓扑能够提供更稳定和高效的直流输出，广泛应用于工业领域。

六、小结AC-DC基本拓扑是电源转换器中常用的一种拓扑结构，通过整流和滤波的方式将交流电转换为直流电。

常见的拓扑结构有单相半波整流、单相全波整流和三相整流等，它们各有特点和适用场景。

在选择AC-DC基本拓扑时，需要根据实际需求和成本效益进行综合考虑。

高压大功率DCAC拓扑的分类常用结构与应用领域

高压大功率DC/AC拓扑的分类、常用结构与应用领域DC /AC逆变器是应用功率半导体器件 ,将直流电能转换成恒压恒频交流电能的一种静止变流装置 ,供交流负载用电或与交流电网并网发电。

Mr. Espelage于1977年提出了可变高频环节逆变技术新概念该系统由一个并联逆变器和十二个晶闸管组成的周波变换器构成 ,具有简单的自适应换流、高频电气隔离、独立的有功能量和无功能量控制、固有的四象限工作能力等优点。

目前，我国采用的变频调速装置基本上都是低压的，即电压为380～690V，而在节能方面起着更主要作用的高电压大容量变频器在我国尚处于起步阶段。

是什么原因阻碍了高压大功率变频调速技术的应用呢？主要原因一是大容量（200kW以上）电动机的供电电压高（6kV或者10kV），而电力电子器件的耐压等级和所承受的电流的限制，造成了电压匹配上的困难；二是高压大功率变频调速系统技术含量高，难度大，成本高，而一般的风机、水泵等节能改造项目都希望低投入、高回报，较少考虑社会效益和综合经济效益。

这两个原因使得高压变频调速技术的发展和推广受到了限制，因此，提高电力电子变流装置的功率容量，降低成本，改善其输出性能是现代电力电子技术的重要发展方向之一，也是当前世界各国相关行业竞相关注的热点，为此，国内外各变频器生产厂商八仙过海，各有高招，虽然其主电路结构不尽一致，但都较为成功地解决了高压大容量这一难题。

1.大功率电力电子变流装置的拓扑学进展近年来，各种高压变频器不断出现，可是到目前为止，高压变频器还没有像低压变频器那样具有近乎统一的拓扑结构。

根据高压组成方式，可分为直接高压型和高— 低— 高型；根据有无中间直流环节，可以分为交— 交变频器和交— 直— 交变频器。

在交— 直—交变频器中，根据中间直流滤波环节的不同，又可分为电压源型( 也称电压型) 和电流源型( 也称电流型) 。

高— 低—高型变频器采用变压器实行降压输入、升压输出的方式，其实质上还是低压变频器，只不过从电网和电动机两端来看是高压的，这是受到功率器件电压等级限制而采取的变通办法。

高频直流高压电源拓扑结构

高频直流高压电源的拓扑结构通常包括以下几种：串联谐振型：这种拓扑结构适用于小功率、高电压的场合。

通过调整电路的串联谐振频率，可以使得开关频率与谐振频率相等，从而实现开关管的零电压开通和零电流关断，减小开关管的损耗。

同时，由于电路的谐振作用，可以减小电源内阻的损耗，提高电源的效率。

并联谐振型：这种拓扑结构适用于大功率、高电压的场合。

通过调整电路的并联谐振频率，可以使得开关频率高于或低于谐振频率，从而实现开关管的零电压开通和零电流关断，减小开关管的损耗。

同时，由于电路的谐振作用，可以减小电源内阻的损耗，提高电源的效率。

正弦波脉宽调制型（PWM）：这种拓扑结构通过调节脉冲宽度来控制输出电压的幅度和频率，从而实现电源的高频化和高电压化。

PWM控制技术可以使得开关管工作在开关状态，减小开关管的损耗，提高电源的效率。

同时，由于输出电压是正弦波，可以减小对输出负载的影响。

多级串联型：这种拓扑结构适用于高电压、大功率的场合。

通过将多个开关电源串联起来，可以获得较高的输出电压。

同时，由于每个开关电源的功率较小，可以减小每个开关电源的损耗，提高电源的效率。

以上是几种常见的高频直流高压电源拓扑结构，实际应用中需要根据具体需求选择合适的拓扑结构。

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.。

直流开关电源的拓扑结构详解及计算

直流开关电源的拓扑结构开关电源可分为直流开关电源和交流开关电源，是按输出来区分的，交流开关电源输出的是交流电，而直流开关电源输出的是直流电，这里介绍的是直流开关电源。

随着相关元器件的发展，直流开关电源以其高效率在很多场合代替线性电源而获得广泛应用。

直流开关电源与线性电源相比一般成本较高，但在有些特别场合却更简单和便宜，甚至几乎只能用开关电源，如升压和极性反转等。

直流开关电源还可分为隔离的和不隔离的两种，隔离的是采用变压器来实现输入与输出间的电气隔离，变压器还便于实现多路不同电压或多路相同电压的输出。

直流开关电源结构复杂，设计和分析都有较特别的一套理论和方法，这里主要介绍6种基本的不隔离的直流开关电源结构形式和其特点，便于依据应用场合来选择使用。

理想假定：为便于分析，常假定存在如下理想状态1. 电子器件理想：电子开关管Q和D的导通和关断时间为零，通态电压为零，断态漏电流为零2. 电感和电容均为无损耗的理想储能元件，且开关频率高于LC的谐振频率3. 在一个开关周期内，输入电压Vin保持不变4. 在一个开关周期内，输出电压有很小的纹波，但可认为基本保持不变，其值为Vo5. 不计线路阻抗6. 变换器效率为100%一、Buck变换器：也称降压式变换器，是一种输出电压小于输入电压的单管不隔离直流变换器。

图中，Q为开关管，其驱动电压一般为PWM(Pulse width modulation脉宽调制)信号，信号周期为Ts，则信号频率为f=1/Ts，导通时间为Ton，关断时间为Toff，则周期Ts=Ton+Toff，占空比Dy= Ton/Ts。

Buck变换器有两种基本工作方式：CCM(Continuous current mode)：电感电流连续模式，输出滤波电感Lf的电流总是大于零DCM(Discontinuous current mode)：电感电流断续模式，在开关管关断期间有一段时间Lf的电流为零1.1 CCM时的基本关系：1.2 DCM时的基本关系：DCM可分为两种典型情况：输入电压Vin不变，输出电压Vo变化，常用作电动机速度控制或充电器对蓄电池的恒流充电输入电压Vin变化，输出电压Vo恒定，即普通开关稳压电源1.3 电感电流临界连续的边界：1.3.1 输入电压恒定不变时：Vin=const可画出Buck变换器在Vin=const时的外特性曲线：图中虚线为电感电流临界连续的边界，内部为电流断续区，外面为电流连续区。

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。

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。

电动汽车车载充电机用AC_DC电路拓扑研究

电动汽车车载充电机用AC/DC电路拓扑研究发布时间：2021-05-20T14:47:39.957Z 来源：《中国电业》2021年5期作者：刘欢1，柴艳鹏1，沈懿璇2，韩帅2，陈晓2 [导读] 交错并联Boost PFC变流器是恒定输出电压开关电源最合适的电路拓扑之一。

刘欢1，柴艳鹏1，沈懿璇2，韩帅2，陈晓2河北大学电子信息工程学院保定 071002摘要：交错并联Boost PFC变流器是恒定输出电压开关电源最合适的电路拓扑之一。

本文将碳化硅功率器件应用到该变流器拓扑，采用此变流器作为电动汽车车载充电机前级AC/DC电路。

文章主要介绍了该变流器的工作原理，并对其特点进行分析讨论。

通过仿真与样机的实测，验证将碳化硅器件作为功率器件应用到交错并联Boost PFC电路中的可行性。

关键词：交错并联Boost PFC；碳化硅器件；电动汽车；车载充电机；AC/DC电路 0 引言近年来，电力电子技术迈入了迅速发展的道路上，这就对开关电源的效率、功率因数、损耗等提出了更高的要求[1]。

AD/DC开关电源应用广泛，大部分开关电源的前级AC/DC变流器采用桥式整流作为输入整流电路，这种整流电路转换效率低，特别是整流桥后的滤波电容会给电路引入高次谐波影响，最终导致电源的功率因数严重下降并且造成电源的效率低下[2]。

为进一步提高电源的效率，本文提出了一种有效提高功率因数的AC/DC变换器方案，所设计的交错并联Boost型PFC作为车载充电机的前级AC/DC变流器电路，使用碳化硅MOSFET功率器件作为开关器件[3]。

通过分析改进后电路的效率，得到电路元器件的参数。

最后通过理论分析与实验验证，将其与原有的传统Boost型PFC拓扑进行对比分析，证明了交错并联Boost型PFC在车载充电机应用中的可行性及稳定性。

1 车载充电机结构典型的两级式OBC电路结构如图1所示[4-5]。

前级AC/DC电路采用Boost型PFC，后级DC/DC电路采用隔离型全桥LLC谐振电路。

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。