电源常用拓扑结构特点及波形
反激开关电源多绕组ds波形
反激开关电源多绕组ds波形
反激开关电源是一种常见的电源拓扑结构，它通常包括主变压器的一对绕组，即主绕组和辅助绕组。
在反激开关电源中，主绕组和辅助绕组之间的相互作用会产生一定的电压和电流波形。
首先，让我们来看主绕组的电压和电流波形。
在反激开关电源的工作过程中，主绕组的电压波形通常是一个周期性的方波，这是由于开关管的导通和关断导致的电压变化。
而主绕组的电流波形则会受到负载的影响，通常会呈现出一定的脉冲波形，其频率与开关频率相关。
接下来是辅助绕组的电压和电流波形。
辅助绕组通常用于实现反馈或者驱动开关管，因此其电压波形通常是由控制电路产生的，可以是方波、脉冲或者其他形式的波形。
而辅助绕组的电流波形则会受到开关管的驱动和控制电路的影响，通常也会呈现出相应的波形特征。
总的来说，反激开关电源的多绕组DS波形会受到多种因素的影响，包括电路拓扑、工作状态、负载特性等。
因此，要全面了解反激开关电源的多绕组DS波形，需要结合具体的电路设计和工作条件
进行分析和研究。
这样才能更好地理解其电压和电流波形的特点，以及对系统性能的影响。
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。
八种拓扑结构
八种拓扑结构：单端正激，单端反激，双管正激，双单端正激，双正激，推挽，半桥，全桥，参数的量级，与杂散参数相比变压器开关电源的最大优点是，变压器可以同时输出多组不同数值的电压，改变输出电压和输出电流很容易，只需改变变压器的匝数比和漆包线截面积的大小即可；另外，变压器初、次级互相隔离，不需共用同一个地。
因此，变压器开关电源也有人把它称为离线式开关电源。
这里的离线并不是不需要输入电源，而是输入电源与输出电源之间没有导线连接，完全是通过磁场偶合传输能量。
变压器开关电源采用变压器把输入输出进行电器隔离的最大好处是，提高设备的绝缘强度，降低安全风险，同时还可以减轻EMI干扰，并且还容易进行功率匹配。
变压器开关电源有单激式变压器开关电源和双激式变压器开关电源之分，单激式变压器开关电源普遍应用于小功率电子设备之中，因此，单激式变压器开关电源应用非常广泛。
而双激式变压器开关电源一般用于功率较大的电子设备之中，并且电路一般也要复杂一些。
单激式变压器开关电源的缺点是变压器的体积比双激式变压器开关电源的激式变压器的体积大，因为单激式开关电源的变压器的磁芯只工作在磁回路曲线的单端，磁回路曲线变化的面积很小。
图1-16-b是单激式变压器开关电源输出电压的波形，由于输出电压是由变压器的次级输出，因此，在输出电压uo中完全没有直流成份。
输出电压正半波的面积与负半波的面积完全相等，这是单激式变压器开关电源输出电压波形的特点。
图1-16-b中，当只输出正半波电压时，为正激式开关电源；反之，当只输出负半波电压时，为反激式开关电源。
1-6-1．正激式变压器开关电源工作原理所谓正激式变压器开关电源，是指当变压器的初级线圈正在被直流脉冲电压激励时，变压器的次级线圈正好有功率输出。
图1-17 是正激式变压器开关电源的简单工作原理图，图1-17 中Ui 是开关电源的输入电压，T是开关变压器，K 是控制开关，L 是储能滤波电感，C 是储能滤波电容，D2 是续流二极管，D3 是削反峰二极管，R 是负载电阻。
变频器拓扑结构
变频器拓扑结构变频器是一种能够改变电源频率、调节电机转速的电气设备。
它在工业领域中得到广泛应用，有效提高了工作效率和能源利用率。
而变频器的拓扑结构则是其核心组成部分之一，决定着其性能和工作方式。
本文将介绍几种常见的变频器拓扑结构，并分析其特点和适用场景。
一、PWM变频器PWM（脉宽调制）变频器是一种常见的变频器拓扑结构。
它通过改变电源电压的脉冲宽度来控制电机的输出频率。
1. 单桥全控式PWM变频器这种变频器采用单桥全控整流器，实现对直流电压的调节。
其优点是结构简单、控制方便，适用于小功率的驱动系统。
然而，由于整流器需要大的滤波电容，导致了体积较大、效率较低的问题。
2. 双向全控式PWM变频器双向全控式PWM变频器通过两个继电器和两个反向并联的单桥全控整流器构成，使得电流能够在正、负两个方向上流动。
这种拓扑结构适用于需要正向和反向运转的驱动系统，如卷取机和电梯。
二、逆变器变频器逆变器变频器是采用逆变器将直流电转换为变频交流电的方式来控制电机。
1. 单相逆变器变频器单相逆变器变频器采用单相桥式逆变器，将直流电转换为单相交流电。
它适用于小功率的家用电器，如空调、风扇等。
2. 三相逆变器变频器三相逆变器变频器采用三相桥式逆变器，将直流电转换为三相交流电。
它适用于大功率的工业电机驱动系统，如水泵、风机等。
三、多电平逆变器变频器多电平逆变器变频器是一种通过增加逆变器的电平数来改善输出波形质量的拓扑结构。
1. 二电平逆变器变频器二电平逆变器变频器采用两个桥式逆变器，将直流电转换为两个不同电平的交流电。
它具有较高的输出电压质量，适用于对输出波形要求较高的应用，如电梯、电动汽车等。
2. 多电平逆变器变频器多电平逆变器变频器采用多个桥式逆变器，将直流电转换为多个不同电平的交流电。
它具有更加平滑的输出电压波形，降低了谐波含量，适用于对电压质量要求极高的应用，如光伏发电系统和电网接入系统。
总结本文介绍了几种常见的变频器拓扑结构，包括PWM变频器、逆变器变频器和多电平逆变器变频器。
电源拓扑结构及工作原理
电源拓扑结构及工作原理电源拓扑结构是电源的基本组成部分，是指电源中各部分组成的结构和电路，是电源工作的关键。
不同的电源拓扑结构在工作原理上也有所不同，我们可以根据需要选择适合自己的电源拓扑结构。
一、直流电源的拓扑结构1. 线性稳压器线性稳压器是最简单的直流电源拓扑结构，其工作原理是利用功率晶体管控制电源的输出电压。
直流电源通过变压器降压之后会进入一个整流电路，其将交流电压转换为直流电压。
而后直流电压进入一个滤波电路，其可以去除电源的电流突变和波动，使输出的直流电压更加平稳稳定。
2. 开关稳压器开关稳压器（Switching regulator）是一种可随意调整输出电压的电源拓扑结构，其工作原理是通过周期性开关控制电源的输出电压。
开关稳压器主要由四个部件组成：开关管、电感器、滤波电容和稳压管。
在工作时，一般都是通过工作周期和调节占空比来控制直流电源的输出电压。
二、交流电源的拓扑结构1. 单相全控桥电路单相全控桥电路是交流电源的基本拓扑结构之一，其工作原理为四个可控硅管组成的桥式电路。
通过控制可控硅管的通断状态，可以实现交流电源的开关及输出控制。
2. 三相桥式整流电路三相桥式整流电路是交流电源比较成熟的一种拓扑结构，其工作原理是在交流电源端加装三相桥式整流电路。
可以使交流电源的波形更为平稳，输出功率更加稳定。
总结：电源拓扑结构及其工作原理是电源研究的重要基础，而且在实际应用中，应根据不同的使用需求，选择不同的电源拓扑结构。
同时，随着技术的不断发展，电源拓扑结构也会不断更新，我们需要不断学习新技术，以便更好地为实际应用服务。
常用的开关电源拓扑结构-基础电子
常用的开关电源拓扑结构-基础电子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。
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。
它的电路图如下：上面提到的Buck和Boost电路，都是输出与输入共地，在电路上没有隔离。
采用变压器后，输出与输入电气隔离，可以多路输出。
而反激变换器是隔离变换器中简单的一种。
它分为两种工作模式，断续模式反激变换器和连续模式反激变换器。
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。
常见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 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）。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。
7、Push-Pull
推挽 合形式。
平滑的输出电流。
出可以大于或小于输入，可以是任何极性。
可以获得多个输出。
须对变压器磁芯去磁。
常用的做法是增加一个与初级绕在初级电感中的能量，在开关断开阶段通过另外的绕组or Forward 双晶体管正激
变压器中的能量使初级的极性反向，使二极管导通。
远不会超过输入电压。
初级绕组匝数相同的的绕组和二极管释放。
■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。
■良好的变压器磁芯利用率---在两个半周期中都传输功率。
■全波拓扑结构,所以输出纹波频率是变压器频率的两倍。
■施加在FET上的电压是输入电压的两倍。
8、Half-Bridge半桥
特点■较高功率变换器极为常用的拓扑结构。
■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。
■良好的变压器磁芯利用率---在两个半周期中都传输功率。
而且初级绕组的利用率优于推挽电路。
■全波拓扑结构,所以输出纹波频率是变压器频率的两倍。
■施加在FET上的电压与输入电压相等。
9、Full-Bridge全桥
■较高功率变换器最为常用的■开关（FET ）以对角对的形式■良好的变压器磁芯利用率■全波拓扑结构，所以输出纹■施加在 FETs 上的电压与输入■在给定的功率下，初级电流
10、SEPIC 单端初级电感特点
■输出电压可以大于或小于输■与升压电路一样，输入电流■能量通过电容从输入传输至■需要两个电感。
11、C’uk
特点
■输出反相
■输出电压的幅度可以大于或常用的拓扑结构。
的形式驱动，进行脉冲宽度调制（PWM ）以调节输出用率---在两个半周期中都传输功率。
输出纹波频率是变压器频率的两倍。
与输入电压相等。
级电流是半桥的一半。
级电感变换器
小于输入电压。
入电流平滑，但是输出电流不连续。
传输至输出。
大于或小于输入。
节输出电压。
■输入电流和输出电流都是平滑的。
■能量通过电容从输入传输至输出。
■需要两个电感。
■电感可以耦合获得零纹波电感电流。
下面讲解几种拓扑结构的工作细节■降压调整器：
连续导电
临界导电
临界导电
■升压调整器(连续导电)
■变压器工作
■反激变压器
■正激变压器
13、Buck-降压调整器-连续导电
■电感电流连续。
■Vout 是其输入电压(V1)的均值。
■输出电压为输入电压乘以开关的负荷比(D)。
■接通时，电感电流从电池流出。
■开关断开时电流流过二极管。
■忽略开关和电感中的损耗■降压调整器和其派生电路的输入电流不连续 (斩波), 输出电
14、Buck-降压调整器■电感电流仍然是连续的，这被称为 “临界导电”。
输出电压仍等于输入电压乘以
15、Buck-降压调整器损耗, D 与负载电流无关。
电路的特征是：
输出电流连续 (平滑)。
整器-临界导电
，只是当开关再次接通时 “达到”零。
压乘以D 。
整器-不连续导电
■在这种情况下，电感中的电■输出电压仍然 (始终)是 ■输出电压不是输入电压乘以■当负载电流低于临界值时
16、Boost 升压调整器■输出电压始终大于（或等于■输入电流连续，输出电流不■输出电压与负荷比（D ）之间的在本例中，Vin = 5,Vout = 15, an
中的电流在每个周期的一段时间中为零。
v1的平均值。
压乘以开关的负荷比 (D)。
值时,D 随着负载电流而变化(而Vout 保持不变)。
整器
或等于）输入电压。
电流不连续（与降压调整器相反）。
之间的关系不如在降压调整器中那么简单。
在连续导
15, and D = 2/3.Vout = 15，
D = 2/3.
连续导电的情况下：
17、变压器工作（包括初级电感的作用）
■变压器看作理想变压器，它的初级（磁化）电感与初级并联。
18、反激变压器
■此处初级电感很低，用于确定峰值电流和存储的能量。
当初级开关断开时，能量传送到次级。
19、Forward 正激变换变压器
■初级电感很高，因为无需存储能量。
■磁化电流(i1) 流入“磁化电感”，使磁芯在初级开关断开后去磁(电压反向)。
20、总结
■此处回顾了目前开关式电源转换中最常见的电路拓扑结构。
■还有许多拓扑结构，但大多是此处所述拓扑的组合或变形。
■每种拓扑结构包含独特的设计权衡：
施加在开关上的电压
斩波和平滑输入输出电流
绕组的利用率
■选择最佳的拓扑结构需要研究：
输入和输出电压范围
电流范围
成本和性能、大小和重量之比。