00【基本名詞】

常見的基本拓撲結構：

■Buck降壓

■Boost升壓

■Buck-Boost降壓-升壓

■Flyback反激

■Forward正激

■Two-Transistor Forward雙晶體管正激

■Push-Pull推挽

■Half Bridge半橋

■Full Bridge全橋

■SEPIC

■C’uk01【基本的脈沖寬度調(diào)制波形】
這些拓撲結構都與開關式電路有關。基本的脈沖寬度調(diào)制波形定義如下： 02【Buck降壓】

■把輸入降至一個較低的電壓。 ■可能是最簡單的電路。 ■電感/電容濾波器濾平開關后的方波。 ■輸出總是小于或等于輸入。 ■輸入電流不連續(xù) (斬波)。 ■輸出電流平滑。03
【Boost升壓】
■把輸入升至一個較高的電壓。 ■與降壓一樣，但重新安排了電感、開關和二極管。 ■輸出總是比大于或等于輸入(忽略二極管的正向壓降)。 ■輸入電流平滑。 ■輸出電流不連續(xù) (斬波)。04【Buck-Boost降壓-升壓】
■電感、開關和二極管的另一種安排方法。 ■結合了降壓和升壓電路的缺點。 ■輸入電流不連續(xù) (斬波)。 ■輸出電流也不連續(xù) (斬波)。 ■輸出總是與輸入反向 (注意電容的極性)，但是幅度可以小于或大于輸入。 ■“反激”變換器實際是降壓-升壓電路隔離（變壓器耦合）形式。05
【Flyback反激】
■如降壓-升壓電路一樣工作，但是電感有兩個繞組，而且同時作為變壓器和電感。 ■輸出可以為正或為負，由線圈和二極管的極性決定。 ■輸出電壓可以大于或小于輸入電壓，由變壓器的匝數(shù)比決定。 ■這是隔離拓撲結構中最簡單的 ■增加次級繞組和電路可以得到多個輸出。06【Forward正激】
■降壓電路的變壓器耦合形式。 ■不連續(xù)的輸入電流，平滑的輸出電流。 ■因為采用變壓器，輸出可以大于或小于輸入，可以是任何極性。 ■增加次級繞組和電路可以獲得多個輸出。 ■在每個開關周期中必須對變壓器磁芯去磁。常用的做法是增加一個與初級繞組匝數(shù)相同的繞組。 ■在開關接通階段存儲在初級電感中的能量，在開關斷開階段通過另外的繞組和二極管釋放。07【Two-Transistor Forward雙晶體管正激】
■兩個開關同時工作。 ■開關斷開時，存儲在變壓器中的能量使初級的極性反向，使二極管導通。 ■主要優(yōu)點： ■每個開關上的電壓永遠不會超過輸入電壓。 ■無需對繞組磁道復位。08【Push-Pull推挽】
■開關（FET）的驅動不同相，進行脈沖寬度調(diào)制（PWM）以調(diào)節(jié)輸出電壓。 ■良好的變壓器磁芯利用率---在兩個半周期中都傳輸功率。 ■全波拓撲結構,所以輸出紋波頻率是變壓器頻率的兩倍。 ■施加在FET上的電壓是輸入電壓的兩倍。09【Half-Bridge半橋】
■較高功率變換器極為常用的拓撲結構。 ■開關（FET）的驅動不同相，進行脈沖寬度調(diào)制（PWM）以調(diào)節(jié)輸出電壓。 ■良好的變壓器磁芯利用率---在兩個半周期中都傳輸功率。而且初級繞組的利用率優(yōu)于推挽電路。 ■全波拓撲結構,所以輸出紋波頻率是變壓器頻率的兩倍。 ■施加在FET上的電壓與輸入電壓相等。
10【Full-Bridge全橋】
■較高功率變換器最為常用的拓撲結構。 ■開關（FET）以對角對的形式驅動，進行脈沖寬度調(diào)制（PWM）以調(diào)節(jié)輸出電壓。 ■良好的變壓器磁芯利用率---在兩個半周期中都傳輸功率。 ■全波拓撲結構，所以輸出紋波頻率是變壓器頻率的兩倍。 ■施加在 FETs上的電壓與輸入電壓相等。 ■在給定的功率下，初級電流是半橋的一半。11【SEPIC單端初級電感變換器】
■輸出電壓可以大于或小于輸入電壓。 ■與升壓電路一樣，輸入電流平滑，但是輸出電流不連續(xù)。 ■能量通過電容從輸入傳輸至輸出。 ■需要兩個電感。12【C’uk(Slobodan C’uk的專利)】
■輸出反相 ■輸出電壓的幅度可以大于或小于輸入。 ■輸入電流和輸出電流都是平滑的。 ■能量通過電容從輸入傳輸至輸出。 ■需要兩個電感。 ■電感可以耦合獲得零紋波電感電流。13【電路工作的細節(jié)=】
下面講解幾種拓撲結構的工作細節(jié) ■降壓調(diào)整器： 連續(xù)導電 臨界導電 不連續(xù)導電 ■升壓調(diào)整器 (連續(xù)導電) ■變壓器工作 ■反激變壓器 ■正激變壓器14【Buck-降壓調(diào)整器-連續(xù)導電】
■電感電流連續(xù)。 ■Vout 是其輸入電壓 (V1)的均值。 ■輸出電壓為輸入電壓乘以開關的負荷比 (D)。 ■接通時，電感電流從電池流出。 ■開關斷開時電流流過二極管。 ■忽略開關和電感中的損耗, D與負載電流無關。 ■降壓調(diào)整器和其派生電路的特征是： 輸入電流不連續(xù) (斬波), 輸出電流連續(xù) (平滑)。15【Buck-降壓調(diào)整器-臨界導電】
■電感電流仍然是連續(xù)的，只是當開關再次接通時 “達到”零。 這被稱為 “臨界導電”。 輸出電壓仍等于輸入電壓乘以D。
16【Buck-降壓調(diào)整器-不連續(xù)導電】
■在這種情況下，電感中的電流在每個周期的一段時間中為零。 ■輸出電壓仍然 (始終)是 v1的平均值。 ■輸出電壓不是輸入電壓乘以開關的負荷比 (D)。 ■當負載電流低于臨界值時,D隨著負載電流而變化(而Vout保持不變)。17【Boost升壓調(diào)整器】
■輸出電壓始終大于（或等于）輸入電壓。 ■輸入電流連續(xù)，輸出電流不連續(xù)（與降壓調(diào)整器相反）。 ■輸出電壓與負荷比（D）之間的關系不如在降壓調(diào)整器中那么簡單。在連續(xù)導電的情況下： 在本例中，Vin = 5, Vout = 15, and D = 2/3. Vout = 15，D = 2/3.18【變壓器工作（包括初級電感的作用）】
■變壓器看作理想變壓器，它的初級（磁化）電感與初級并聯(lián)。
19【反激變壓器】
■此處初級電感很低，用于確定峰值電流和存儲的能量。當初級開關斷開時，能量傳送到次級。20【Forward 正激變換變壓器】
■初級電感很高，因為無需存儲能量。 ■磁化電流 (i1) 流入 “磁化電感”，使磁芯在初級開關斷開后去磁 (電壓反向)。21【總結】
■此處回顧了目前開關式電源轉換中最常見的電路拓撲結構。 ■還有許多拓撲結構，但大多是此處所述拓撲的組合或變形。 ■每種拓撲結構包含獨特的設計權衡： 施加在開關上的電壓 斬波和平滑輸入輸出電流 繞組的利用率 ■選擇最佳的拓撲結構需要研究： 輸入和輸出電壓范圍 電流范圍 成本和性能、大小和重量之比。