12種開關(guān)電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)總結(jié)（非隔離式和隔離式兩種）

一、12 種開關(guān)模式電源拓?fù)淇偨Y(jié)

話不多說，直接上圖，這里分為非隔離式和隔離式兩種：

非隔離式拓?fù)淇偨Y(jié)

隔離式拓?fù)淇偨Y(jié)

如何選擇開關(guān)模式電源拓?fù)淇偨Y(jié)

二、Buck

1、Buck

Buck

Buck

三、Boost

1、Boost

????與Buck拓?fù)湟粯樱?strong style="outline: 0px;text-indent: 2em;letter-spacing: 0.034em;">Boost也是非隔離的，Boost拓?fù)鋾唠妷?/span>。

????

????由于Boost 拓?fù)湓谶B續(xù)導(dǎo)通模式下工作時會以連續(xù)、均勻的方式吸收電流，因此它是功率因素校正電路的理想選擇。

Boost

Boost計算公式

四、Buck-Boost

1、Buck-Boost

????Buck -Boost 可以升高或者降低電壓。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在電池供電的應(yīng)用中特別有用，其中輸入電壓隨時間變化，但具有輸出電壓反相的缺點(diǎn)。

Buck-Boost

Buck-Boost

五、Sepic

1、Sepic

Sepic

六、?uk

????除了兩個電感之外，SEPIC 和 ?uk 拓?fù)涠际褂秒娙輥泶鎯δ芰俊?span style="outline: 0px;text-indent: 2em;letter-spacing: 0.034em;">兩個電感可以是單獨(dú)的電感，也可以是耦合電感形式的單個組件。

????這兩種拓?fù)渑c降壓-升壓拓?fù)湎嗨疲伎梢陨龎夯蚪祲狠斎腚妷海浅＿m合電池應(yīng)用。

??? SEPIC 相對于 ?uk 和降壓-升壓轉(zhuǎn)換器具有額外的優(yōu)勢，因?yàn)樗妮敵鍪欠欠聪嗟摹?span style="outline: 0px;text-indent: 2em;letter-spacing: 0.034em;">SEPIC/?uk 拓?fù)涞囊粋€優(yōu)點(diǎn)是電容可以提供一些有限的隔離。耦合電感可用于 SEPIC 和 ?uk 拓?fù)洌⑶铱呻S時提供定制電感來滿足特殊需求。

七、反激式

1、反激式

????反激式本質(zhì)上是降壓-升壓拓?fù)洌?/span>通過使用變壓器作為存儲電感來隔離。變壓器不僅提供隔離，而且通過改變匝數(shù)比，可以調(diào)節(jié)輸出電壓。

反激式

反激式

輸入輸出電壓關(guān)系

八、正激式

1、正激式

????正激式轉(zhuǎn)換器實(shí)際上是一個變壓器隔離降壓轉(zhuǎn)換器。正激轉(zhuǎn)換器最適合低功耗應(yīng)用。

正激式

正激式

九、雙晶體管正激式

1、雙晶體管正激式

????雙晶體管拓?fù)涫且环N非常可靠的設(shè)計，不會因電壓尖峰而對晶體管造成壓力。

????由于輸入和輸出之間存在隔離，因此雙晶體管正激轉(zhuǎn)換器屬于初級開關(guān)轉(zhuǎn)換器系列。適用于高達(dá)數(shù)百瓦的輸出功率，兩個晶體管由脈寬調(diào)制控制電壓同時導(dǎo)通和截止。

雙晶體管正激式

雙晶體管正激式

十、主動鉗位正激式

主動鉗位正激式

十一、半橋

1、半橋

????半橋拓?fù)渑c推挽拓?fù)湟粯樱梢院芎玫財U(kuò)展到更高的功率級別，并且基于正激轉(zhuǎn)換器拓?fù)洹?/span>如果兩個開關(guān)同時打開，則該拓?fù)湟泊嬖谙嗤闹蓖娏鲉栴}。為了控制這一點(diǎn)，每個開關(guān)的導(dǎo)通時間之間需要有一個死區(qū)時間。這將占空比限制在 45% 左右。

????有利的是，半橋拓?fù)溟_關(guān)應(yīng)力等于輸入電壓，使其更適合 250VAC 和 PFC 應(yīng)用。

????另一方面，輸出電流比推挽拓?fù)涓叩枚啵虼瞬惶m合高電流輸出。

半橋

十二、Push-Pull

1、Push-Pull

????推挽式拓?fù)浔举|(zhì)上是一個正向轉(zhuǎn)換器，具有2個初級繞組，用于創(chuàng)建雙驅(qū)動繞組，比反激式更能有效地利用變壓器的核心。

????另一方面，一次僅使用一半的銅。從而顯著增加類似尺寸變壓器的銅損。對于類似的功率水平，與正激轉(zhuǎn)換器相比，推挽式轉(zhuǎn)換具有更小的濾波器。

????然而，推挽式轉(zhuǎn)換器相對于反激式和正激式轉(zhuǎn)換器的優(yōu)勢在于它們可以擴(kuò)展到更高的功率。推挽式轉(zhuǎn)換器的開關(guān)控制可能很困難，因?yàn)楸仨毿⌒牟灰瑫r打開兩個開關(guān)。這樣做會在變壓器中產(chǎn)生相等且相反的磁通量，從而導(dǎo)致低阻抗和通過開關(guān)的非常大的直通電流，從而可能損壞開關(guān)。

????推挽式拓?fù)涞牧硪粋€缺點(diǎn)是開關(guān)應(yīng)力非常高 (2?VIN)，這使得該拓?fù)洳贿m合 250VAC 和 PFC 應(yīng)用。

Push-Pull

Push-Pull

十三、全橋

????H橋由四個開關(guān)組成，用于控制流向負(fù)載的電流，這實(shí)際上只是用開關(guān)控制電流方向的一種方法。

????比如說，要反轉(zhuǎn)電機(jī)，電源必須反轉(zhuǎn)，這就是 H 橋的作用，H 橋電路最典型的應(yīng)用也是電機(jī)控制。

????有多種不同的 H 橋設(shè)計，實(shí)際電路將取決于晶體管的數(shù)量、布局類型、控制線的數(shù)量、電橋的電壓和許多其他因素。

????使用 H 橋時必須非常小心的一件事是不要造成短路。如果發(fā)生短路，肯定會燒毀 H 橋。

全橋