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技术干货:11种开关电源拓扑结构

开关电源是电子工程师常接触到的电子元件之一,在电子电路中应用广泛,种类繁多,是许多萌新初入电路设计的最大难题。今天凡亿教育将盘点11种开关电源拓扑结构,划出它们的优缺点对比,希望对小伙伴们有所帮助。

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一般而言,常见的开关电源拓扑结构共有11种,具体如下:

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1、Buck降压

特点:属于简单电路之一、作用是将输入电压降低、输出总是小于等于输入、电感/电容滤波器滤平开关后的方波

优势:输出电流平滑

缺点:输入电流不连续(斩波)

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2、Boost升压

特点:作用是将输入电压升高,输出总是大于或等于输入(忽略二极管的正向压降)

优势:输入电流平滑

缺点:输出电流不连续(斩波)

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3、Buck-Boost降压-升压

特点:输出总是与输入反向

优势:电感、开关和二极管的另一种安排方法

缺点:输入/输出电流不连续(斩波)

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4、Flyback反激

特点:电感有两个绕组,可作为变压器和电感同时使用

优势:输出可为正或负,由线圈和二极管的极性决定;输出电压可大于或小于输入电压,由变压器的匝数比决定;增加次级绕组和电路可以得到多个输出。

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5、Forward正激

特点:降压电路的变压器耦合形式;增加次级绕组和电路可获得多个输出;

优势:输出电流平滑

缺点:输入电流不连续

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6、Two-Transistor Forward双晶体管正激

特点: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

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

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7、Push-Pull推挽

特点:开关(FET)的驱动不同相、全波拓扑结构、施加在fETch上的电压是输入电压的两倍

优势:良好的变压器磁芯利用率

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8、Half-Bridge半桥

特点:开关的驱动不同相,进行脉冲宽度调制以调节输出电压、全波拓扑结构、施加在FET上的电压与输入电压相等

优点:良好的变压器磁芯利用率

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9、Full-Bridge全桥

特点:开关以对角对的形式驱动,进行脉冲宽度调制以调节输出电压、全波拓扑结构、施加在FETs上的电压与输入电压相等、在给定的功率下,初级电流是半桥的一半

优势:良好的变压器磁芯利用率

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10、SEPIC单端初级电感变换器

特点:能量通过电容从输入传输至输出

优点:输入电流平滑

缺点:需要两个电感、输出电流不连续

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11、C'uk(Slobodan C'uk的专利)

特点:输出反向

优势:输入电流和输出电流都是平滑、电感可以耦合获得零纹波电感电流

缺点:需要两个电感

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