隔离型开关变换器拓扑方法及电路
隔离型开关变换器拓扑
正激式电路(电流连续模式-ccm)
正激式电路，主要元器件为变压器、半导体开关、电感、续流二极管、电容，开关管断开和闭合两种情况，如图所示：
正激式电路计算公式如下：
变压器的作用：输入、输出隔离，变压
正激电路的正激式变压器激励电感足够大
正激电路是buck电路的隔离形式
在电流连续模式，输出电压、电流与电感和频率无关
正激式电路工作波形，如图所示：
正激式电路(电流断续模式-dcm)
正激式电路，主要元器件为变压器、半导体开关、电感、续流二极管、电容，开关管断开和闭合两种情况，如图所示：
正激式电路计算公式如下：
如果负载变轻，则电感电流中断，进入断续模式
电感电流断续将使得输出电压升高
减小电感、降低频率和减轻负载都可能使电路进入dcm
正激式电路工作波形，如图所示：
反激式电路(电流连续模式)
反激式电路，主要元器件为变压器、半导体开关、续流二极管、电容，开关管断开和闭合两种情况，如图所示：
反激式电路计算公式如下：
反激电路看似没有储能电感，实际上变压器的激磁电感起了储能的作用，所以反激变压器需要气隙
在换流瞬间，磁链不变，即安匝不变
反激电路是buck-boost电路的隔离形式
反激式电路(电流断续模式)
反激式电路，主要元器件为变压器、半导体开关、续流二极管、电容，开关管断开和闭合两种情况，如图所示：
反激式电路计算公式如下：
断续模式将使得输出电压升高
如果负载为零，则输出电压趋向无限大，因此需要“假”负载
推挽(push-pull)变换器
推挽变换器电路，主要元器件为变压器、半导体开关、电感、续流二极管、电容，开关管断开和闭合两种情况，如图所示：
推挽变换器电路s2断开，s1闭合和断开时计算公式如下：
相当于两个正激电路交替工作
两个开关可以共地，便于驱动
开关管承受两倍的输入电压
电感电流占空比是开关占空比的两倍，可以接近1
变压器需要四个绕组，两个抽头
变压器不需要专门复位电路
推挽变换器电路s2断开，s1闭合和断开时工作波形，如图所示：
双管正激电路
双管正激电路，主要元器件为变压器、半导体开关、电感、续流二极管、电容，开关管断开和闭合两种情况，如图所示：
双管正激电路计算公式如下：
由于变压器励磁电压和复位电压相同，占空比<0.5，变压器自动复位，复位能量回收至电源
高端开关管要高端侧驱动
开关管承受电压小
变压器单端工作
半桥变换器电路
半桥变换器电路，主要元器件为变压器、半导体开关、电感、续流二极管、电容，开关管断开和闭合两种情况，如图所示：
半桥变换器电路，s2断开，s1闭合和断开时计算公式如下：
两个开关对称交替动作(每个50%占空比)，开关负担减轻
变压器磁通双向工作，磁芯利用率高
电感器最大占空比可达100%，且励磁频率翻倍
两个电容自然起了隔直作用，如开关特性不完全对称，母线电容直流电压偏移可以自动实现变压器伏秒积平衡
半桥变换器电路工作波形，如图所示：
全桥变换器电路
全桥变换器电路，主要元器件为变压器、半导体开关、电感、续流二极管、电容，开关管断开和闭合两种情况，如图所示：
全桥变换器电路，s2、s3断开，s1、s4闭合和断开时计算公式如下：
较半桥电路，功率增大两倍，因为原边电压两倍
变压器磁通双向工作，磁芯利用率高
电感器最大占空比可达100%，且励磁频率翻倍
如开关特性不完全对称，可增加隔直电容以平衡变压器伏秒积
全桥变换器电路工作波形，如图所示：
基本拓扑简单对比
希望本文对大家有帮助，上文若有不妥之处，欢迎指正。
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