电源基本拓扑形式介绍
20种开关电源拓扑的优缺点对比

■增加次级绕组和电路可以得到多个输出。
6、Forward正激
特点
■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。
■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。
20种开关电源拓扑的优缺点对比
1.基本名词
常见的基本拓扑结构
■Buck降压
■Boost升压
■uck-Boost降压-升压
■Flyback反激
■Forward正激
电源基本拓扑

电源基本拓扑
【原创版】
目录
1.电源基本拓扑的定义
2.电源基本拓扑的种类
3.各种电源基本拓扑的特点
4.电源基本拓扑在电子设备中的应用
5.电源基本拓扑的发展趋势
正文
一、电源基本拓扑的定义
电源基本拓扑是指电源系统中基本的电路结构,它主要包括直流电源和交流电源两大类。
直流电源基本拓扑通常包括单相桥式整流器、全桥整流器等;交流电源基本拓扑通常包括变压器、整流器、滤波器等。
二、电源基本拓扑的种类
1.直流电源基本拓扑
直流电源基本拓扑主要包括单相桥式整流器、全桥整流器等。
2.交流电源基本拓扑
交流电源基本拓扑主要包括变压器、整流器、滤波器等。
三、各种电源基本拓扑的特点
1.单相桥式整流器
单相桥式整流器具有结构简单、工作可靠等优点,但存在整流电压峰值系数较低、输出电流脉动较大等缺点。
2.全桥整流器
全桥整流器具有整流电压峰值系数较高、输出电流脉动较小等优点,但结构相对较复杂。
3.变压器
变压器具有变换电压、电流、功率等功能,是交流电源系统中的重要组成部分。
4.整流器
整流器是将交流电转换为直流电的装置,其主要功能是整流。
5.滤波器
滤波器是对整流后的脉动直流电进行平滑处理的装置,其主要功能是滤波。
四、电源基本拓扑在电子设备中的应用
电源基本拓扑广泛应用于各种电子设备中,如计算机、通信设备、家电等。
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11种拓扑结构介绍

开关电源11种拓扑结构介绍1、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■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■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■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■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■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。
7、Two-Transistor Forward双晶体管正激■两个开关同时工作。
■开关断开时,存储在变压器中的能量使初级的极性反向,使二极管导通。
■主要优点:■每个开关上的电压永远不会超过输入电压。
■无需对绕组磁道复位。
8、Push-Pull推挽■开关(FET)的驱动不同相,进行脉冲宽度调制(PWM)以调节输出电压。
第6课电源拓扑(L升压电路)

I LED VB VB 0.23 V D PL VOUT I LED
4、保护电路: (1)过流保护: 在向能量筐储能时, 电流过大,引起取 样电阻电压增大,运 算放大器OCP关闭开 关MOS管。
2、过压保护电路
MOS管反压过大, OVP将关闭MOS管。
(4) 、升压二极管D:导通吸收能量期间是截止, 断开期间 为电感提供释放能量的通道。 (5) 、负载滤波电容C: 储存电感释放能量为负载提供电流 。 (6)、 电阻R: 代表用电设备。 注意: 给电容充电的能量是每次切片的能量和电源释 放期间能传递的能量之和。在电容端重建的电压为: Us+每 次切片的能量所形成的电压。因此,BOOST为升压电路。 切片----转换----重建
切片----转换----重建 切片,转换,重建是理解开关电源原理的核心 和要义。开关周期一次就完成这三种功能一次。周期越短 ,频率越高,切片就小,能量就越小,电感(变压器)体 积就会小,因此产品就会做的越小。
四、电感BOOST电路应用举例:XL6003 应用于路灯,太阳能灯,LED背光,汽车LED灯
1、BOOST拓扑元件:
2、XL6003 5和6脚对地电压波形:
1 1 T 2.5uS 3 f 400*10
3、电压重建、稳流电路
VB RS * I LED
(1)稳流过程1 发光二极管电流增大:
I LED VB VB 0.23V D PL VOUT I LED
3、第2次励磁 出发点: 不是B轴上+Br,而是A点。 终点很高。很可能到达 Bs磁饱和。所以,CCM 模式磁芯必须开气隙。 开气隙磁滞曲线向右下倾 斜,意味着励磁电流更大 些才能达到磁饱和。
电源基本拓扑

电源基本拓扑电源基本拓扑是指电力系统中电源、负载和中间转换装置之间的基本结构。
它是电力系统设计、运行和控制的基础,对于电力系统的稳定性和可靠性具有重要意义。
根据不同的电源类型和转换装置,电源基本拓扑可以分为以下几类:1.直接供电拓扑:在这种拓扑中,电源直接为负载提供电力,无需中间转换装置。
这种拓扑结构简单,易于实现,但适用于电源电压和负载电压相匹配的情况。
2.升降压变换器拓扑:在这种拓扑中,电源通过升降压变换器为负载提供电力。
这种拓扑可以实现电源电压与负载电压的分离,提高系统的工作效率。
3.变换器串联拓扑:这种拓扑由多个变换器串联组成,每个变换器负责一部分负载。
通过变换器的串联,可以实现电源电压与负载电压的灵活匹配,提高系统的电压调节能力。
4.变换器并联拓扑:这种拓扑由多个变换器并联组成,每个变换器负责一部分负载。
并联拓扑可以提高系统的输出功率和可靠性,但需要解决负载分配不均的问题。
5.逆变器拓扑:在这种拓扑中,电源通过逆变器将直流电转换为交流电,为负载提供电力。
逆变器拓扑广泛应用于可再生能源发电系统,如太阳能、风能等。
电源基本拓扑在电力系统中的应用十分广泛,包括家用电器、工业设备、通信系统、电动汽车等领域。
随着电力电子技术的发展,电源基本拓扑不断优化和创新,呈现出以下发展趋势:1.高效率:提高电源转换效率,降低能源损耗,是电源基本拓扑发展的重要方向。
2.高可靠性:在电源基本拓扑中引入冗余设计、故障诊断等技术,提高系统的可靠性和安全性。
3.轻量化:采用新型材料和结构设计,降低电源基本拓扑的重量和体积,提高便携性。
4.智能化:利用现代控制理论和通信技术,实现电源基本拓扑的智能化控制和优化管理。
5.绿色环保:发展可再生能源接入和利用技术,减少对环境的影响,推动电源基本拓扑的可持续发展。
总之,电源基本拓扑在电力系统中具有重要作用,其分类、应用和发展趋势反映了电力电子技术的进步和创新。
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。
电源拓扑工作原理以及数学公式
电源拓扑工作原理以及数学公式全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:电源拓扑,顾名思义就是指电源系统中不同部件之间的连接方式和工作原理。
在电源系统设计中,拓扑结构是起着至关重要的作用的。
它决定了电源的稳定性、效率和可靠性。
本文将介绍电源拓扑的工作原理以及相关的数学公式。
一、电源拓扑的种类在电源系统中,常见的拓扑结构有多种,如单端、双端、全桥等。
不同的拓扑结构在工作原理上有所差异,适用于不同的应用场景。
下面我们将分别介绍几种电源拓扑的工作原理及数学公式。
1. 单端拓扑单端拓扑是最简单的电源结构,主要由开关管、变压器、整流器和滤波器等组成。
在单端拓扑中,开关管间隔时间地导通和关断,通过变压器实现电压变换,进而得到输出电压。
单端拓扑常用于低功率应用。
单端拓扑的数学公式包括输入功率、输出功率、效率等。
输入功率为Vin*Iin,输出功率为Vout*Iout,效率为输出功率除以输入功率。
通过这些数学公式,可以计算出单端拓扑的性能参数,为电源系统的设计提供参考。
双端拓扑的数学公式与单端拓扑类似,包括输入功率、输出功率、效率等。
通过对这些数学公式的分析,可以评估双端拓扑的性能优劣,并对其进行进一步优化。
3. 全桥拓扑二、数学公式的作用电源拓扑的工作原理虽然复杂,但通过数学公式的分析和计算,可以更好地理解各种拓扑结构的性能和特点。
数学公式是电源系统设计中重要的工具,能够帮助工程师评估电源拓扑的优劣,为系统的优化提供依据。
数学公式不仅可以用于计算电源拓扑的效率和功率转换情况,还可以用于设计参数的选择和系统的仿真分析。
通过对数学公式的合理应用,可以为电源系统的稳定性和可靠性提供保障,确保系统正常工作。
三、结语在今后的电源系统设计工作中,希望工程师们能够充分利用数学公式,深入研究电源拓扑的工作原理,不断提升设计水平,为电源系统的发展做出更大的贡献。
愿电源拓扑的数学公式在电源系统设计中发挥重要作用,为电气行业的发展做出更大的贡献。
ups的常用整流拓扑结构
ups的常用整流拓扑结构
UPS(不间断电源)的常用整流拓扑结构主要包括以下几种:离线式(Off-line)整流拓扑结构:在这种结构中,设备通常直接连接到主电源。
当主电源正常时,UPS将主电源的电能直接传输给负载;当主电源中断时,UPS才切换到备用电源供电。
这种结构的特点是成本低、效率高,但切换过程中负载可能会短暂断电。
它适用于对电能质量要求较低的应用场景。
在线式(On-line)整流拓扑结构:在这种结构中,设备始终通过UPS的蓄电池供电,而主电源则用于给蓄电池充电。
这种结构能够提供最高的电能质量和可靠性,无论主电源是否正常,负载都能得到稳定的电力供应。
然而,这种结构的成本和能效相对较高,适用于对电能质量要求较高的应用,如服务器、通信设备等。
线交互式(Line Interactive)整流拓扑结构:这种结构是离线式和在线式的结合。
设备首先由主电源供电,但在电压波动或中断时会自动切换到蓄电池供电。
与离线式相比,线交互式UPS 提供了更好的电压调节功能,能够在一定程度上适应不稳定的电网环境。
它适用于对电压稳定性要求较高的应用。
双转换式(Double Conversion)整流拓扑结构:在这种结构中,主电源的交流电首先被转换为直流电,然后再被转换为交流电供给负载。
这种结构在电能转换过程中更加稳定,能够提供更
高的电能质量和保护效果。
它适用于对电能质量要求极高的应用,如数据中心、医疗设备等。
这些整流拓扑结构各有特点,选择哪种结构取决于具体的应用场景和需求。
在选择UPS时,需要综合考虑成本、效率、电能质量、可靠性等因素。
电源基本拓扑
电源基本拓扑电源基本拓扑是指电源系统中电源和负载之间的连接方式和电流流动路径。
合理的电源基本拓扑可以提高电源系统的效率、可靠性和稳定性。
常见的电源基本拓扑有线性电源、开关电源和切换电源。
一、线性电源线性电源是最简单的电源基本拓扑,它由变压器、整流器、滤波器和稳压器组成。
变压器通过改变输入电压的大小实现输入电压和输出电压的匹配。
整流器将交流电转换为直流电,并通过滤波器消除输出电压中的纹波。
稳压器通过调节电阻或管子的导通状态来保持输出电压的稳定。
线性电源具有输出电压稳定、噪声小等优点,但效率较低、体积较大,适用于对输出电流要求不高的场合。
二、开关电源开关电源是一种将输入电能变换为高频脉冲信号,再通过变压器和整流器转换为输出电压的电源基本拓扑。
开关电源的核心是开关管,通过开关管的开关状态来控制转换器的工作方式。
开关电源具有效率高、体积小、重量轻等优点,广泛应用于电子设备中。
开关电源可以根据输出电压的稳定性要求选择不同的拓扑结构,如Buck、Boost、Buck-Boost等。
三、切换电源切换电源是一种将输入电源切换到不同的输出电源的电源基本拓扑。
切换电源通常由多个电源和负载之间的切换器、控制器和保护器组成。
切换电源可以实现多种电源的自动切换和备份,保证负载的可靠供电。
切换电源广泛应用于电信、交通、航空等领域,对电源可靠性要求较高。
电源基本拓扑的选择应根据实际应用需求来确定。
线性电源适用于对输出电流要求不高、对输出电压稳定性要求较高的场合;开关电源适用于对效率和体积要求较高的场合;切换电源适用于对电源可靠性要求较高的场合。
电源基本拓扑是电源系统中重要的设计要素,不同的拓扑结构适用于不同的应用场合。
合理选择电源基本拓扑可以提高电源系统的性能和可靠性,满足负载的电源需求。
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半桥式工作原理说明
工作原理: 变压器的一次侧两端分别接电容C1、C2、和
S1、S2相连,C1和C2的电压分别为Ui/2; S1和S2交替导通,使变压器一次侧形成幅值
为Ui/2的交替电压,改变占空比Dmax,可以改变 二次整流电压Ud的平均值,从而改变输出电压Uo, S1和S2断开承受的电压为Ui。
2019/12/12
几种常用的电路形式
电路 功率 复杂程度 1、RCC 1-40W 低; 2、反激 1-100W 低; 3、正激 1-200W 中; 4、推挽 200-500W 中; 5、半桥 200-500W 高; 6、全桥 500-2000W 很高。
2019/12/12
各种不同的间接直流变流电路的比较
2019/12/12
MOS管参数/反激开关电源特点
耐压得选择: Vdss=1.5Vin(max)
电流的选择:
Id=2Pout/Vinmin 还有几个重要的参数:
Rdss、Ciss、 Coss等; 元器件少、成本低、结构简单; 功率小(一般150W以内)、纹波大; 开关承受的电流峰值大,不适合大功率
复杂的多组隔离驱动电路
半桥 推挽
2019/12/12
变压器双向励磁,没
有变压器偏磁问题, 开关较少,成本低
变压器双向励磁,变压
器一次侧电流回路中只
有一个开关,通态损耗 较小,驱动简单
有直通问题,可靠性 低,需要复杂的隔离 驱动电路
有偏磁问题
几百W~几kW 几百W~几kW
应用领域
各种中、小功 率电源
小功率电子设备、 计算机设备、消 费电子设备电源。
单端反激式
2019/12/12
单端反激式说明
电路工作过程如下:当M1导通时,它在变 压器初级电感线圈中存储能量,与变压器 次级相连的二极管VD处于反偏压状态,所 以二极管VD截止,在变压器次级无电流流 过,即没有能量传递给负载;当M1截止时, 变压器次级电感线圈中的电压极性反转, 使VD导通,给输出电容C充电,同时负载R 上也有电流I流过。
其输出的纹波电压比较大。
但其优点就是电路结构简单,适用于200W以下的 电源且多路输出交调特性相对较好。
2019/12/12
单端反激式工作原理
2019/12/12
单端反激式工作原理
2019/12/12
反激式变压器特别提示
变压器T1除了具有初次极间 安全隔离的作用外,还有变压器 扼流圈的作用,所以反激式输出 次级不需要加电感,但在实际中 在滤波电容之外加一小电感,用 以降低开关噪声。
2019/12/12
推挽电路工作特点
在任何工作条件下,调整管都承受 的两倍的输入电压。所以此电路多 用于大功率等级的DC/DC电源中, 这样才有利于选材料。
此电路与半桥式变换器一样,也存 在一定的磁偏问题
2019/12/12
推挽工作方式重要公式
开关管的峰值电流: Ip=Pout/η×Dmax×Vinmin
的开关电源。
2019/12/12
双管反激变换器
2019/12/12
双管反激电路原理
其变压器T1起隔离和传递储存能量的作用, 即在开关管Q1、Q2开通时Np储存能量,开 关管Q1、Q2关断时Np向Ns释放能量,同 时Np的漏感将通过D2、D3返回给输入,可 省去RCD漏感尖峰吸收电路。
在输出端要加由电感器Lo和两Co电容组成 一个低通滤波器。输出回路需有一个整流 二极管D1(最好使用恢复时间快的整流 管)。
2019/12/12
(二)单端正激式
这里的L不能缺少:
2019/12/12
单端正激式工作原理
单端正激式开关电源的典型电路如图四所示。这种电路在 形式上与单端反激式电路相似,但工作情形不同。当开关 管VT1导通时,VD2也导通,这时电网向负载传送能量,滤 波电感L储存能量;当开关管VT1截止时,电感L通过续流 二极管VD3 继续向负载释放能量。
2019/12/12
推挽拓扑基本电路
2019/12/12
大家认为这是不是推挽电路?
2019/12/12
推挽电路工作原理
其变压器T1起隔离和传递能量的作用。在 开关管Q1开通时,变压器T1的Np1绕组工 作并耦合到付边Ns1绕组,开关管Q关断时 Np向Ns释放能量;反之亦然。在输出端由 续流电感器Lo和D1、D2付边整流电路。开 关管两端应加一RC组成的开关管关断时所 产生的尖峰吸收电路
2019/12/12
单端正激式电路原理
其变压器起隔离和变压的作用,在输出端要加 一个电感器(续流电感)起能量的储存及传递 作用,变压器初级需有复位绕组。在实际使用 中,此绕组一般用RCD吸收电路取代,如果芯 片的辅助电源用反激供给则也可削去调整管的 部分峰值电压(相当一部份复位绕组)。
输出回路需有一个整流二极管D1和一个续流二 极管D2。由于其变压器使用无气隙的磁芯,故 其铜损较小,变压器温升较低。并且其输出的 纹波电压较小。
4)t3-t4:过程与2)相同。
推挽式电源特征:
MOS管要承受两倍的峰值电压; 变压器要存在磁饱和的问题;
2019/12/12
半桥式
2019/12/12
半桥式工作原理示意图
2019/12/12半桥式工源自原理示意图2019/12/12
半桥式工作原理示意图
2019/12/12
半桥式工作原理示意图
倍的电流。
2019/12/12
半桥式两个重要公式
原边峰值电流: Ip=3.13Pout/Vinmin
原边电流的有效值; Irms=2.79Pout/Vinmin
2019/12/12
全桥式
2019/12/12
全桥式电路两个重要公式
原边峰值电流: Ip=1.56Pout/Vinmin
原边电流的有效值: Irms=1.4Pout/Vinmin
电路
优点
缺点
功率范围
正激 反激
电路较简单,成本低, 可靠性高,驱动电路 简单
电路非常简单,成本 很低,可靠性高,驱 动电路简单
变压器单向激磁, 利用率低
难以达到较大的功率, 变压器单向激磁,利 用率低
几百W~几kW 几W~几十W
全桥
变压器双向励磁, 容易达到大功率
结构复杂,成本高,有直
通问题,可靠性低,需要 几百W~几百kW
2019/12/12
单端反激式电路原理
其变压器起隔离和传递储存能量的作用,即在开 关管开通时原边储存能量,开关管关断时原边向 副边释放能量。在输出端要加由电感器和两电容 组成一个低通滤波器,变压器初级需有C、R和D 组成的RCD漏感尖峰吸收电路。输出回路需有一 个整流二极管D1。
由于其变压器使用有气隙的磁芯,故其铜损较大, 变压器温相对较高;
2019/12/12
单端正激式两个重要公式
开关管的峰值电流: Ip=2.8Pout/Vinmin
开关管承受的峰值电压: Vsw=2Vin
2019/12/12
单端正激式工作原理
2019/12/12
单端正激式工作原理
2019/12/12
单端正激式波形
2019/12/12
单端正激式工作原理5
2019/12/12
推挽式工作(模式1)
2019/12/12
推挽式工作(模式2)
2019/12/12
推挽式工作(模式3)
2019/12/12
推挽式工作(模式4)
2019/12/12
推挽式工作原理说明
在一个周期内有4个开关状态,其中2和4是完全 相同的,这两个S1和S2是交替导通的,会在 W1和W1`上形成相位相反的交流电压; 1)S1通,D1通,L电流上升; 2)S2通,D2通,L电流上升; 3)S1和S2都断,D1和D2都通,各分担一半的 电流,L电流下降,S1和S2承受的关断电压为 2Ui;
2019/12/12
双管反激工作特点
在任何工作条件下,为使两个调整管所承受的 电压不会超过Vs+Vd (Vs:输入电压;Vd:D2、 D3的正向压降,),D2、D3必须是快恢复管 (当然用超快恢复管更好)。
在反激开始时,储存在原边Np的漏电感的能量 会经D2、D3反馈回输入,系统能量损失会小, 效率高。
2019/12/12
推挽式工作原理波形图
2019/12/12
推挽式工作原理波形图说明
1)t0-t1:S1通,D1通,电流通过W2-D1-L1-R1,电 感电流上升;
2)t1-t2:所有开关断开,W1电流为零,电感经过D1、 D2续流,各占电感电流的一半,电感L上的电流逐 渐下降;
3)t2-t3:S2通,D2通,电流通过W2`-D2-L1-R1,电 感电流上升;
2019/12/12
半桥式工作原理波形
2019/12/12
半桥式电源的特征
由于电容C的隔直,这样开关不对称导通时间造 成原边电压的直流分量有制动平衡的作用,因
此电路不易发生变压器偏磁和直流饱和问题;
为造成开关管同时导通损坏开关管,占空比 Dmax应小于50%;
此拓扑形式变压器利用率高,没有偏磁; 此拓扑可以做到上百瓦~数千瓦的电源; 但此电路为得到相同的功率,则开关管需流过2
在与单端反激变换器相比,无需RCD吸收电路; 功率器件可选择较低的耐压值;功率等级也会 很大。
2019/12/12
双管反激工作特点
在轻载时,如果在“开通”周期储存在变压器 的原边绕组显得过多的能量,那么在“关断” 周期会将过多的能量能量反馈到输入。
两个调整管工作状态一致,我没有调试过这样 电路,根据调试过的半桥和双管正激的电路经 验,下管的波形会优于上管的波形,在调试过 程中只要观察下管波形即可(具体可到“调试 经验”中详见)。我个人建议在大功率等级电 源中不可选用此种电路。