隔離型開(kāi)關(guān)變換器拓?fù)?

正激式電路(電流連續(xù)模式-CCM)

正激式電路，主要元器件為變壓器、半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)、電感、續(xù)流二極管、電容，開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)和閉合兩種情況，如圖所示：

正激式電路計(jì)算公式如下：

變壓器的作用：輸入、輸出隔離，變壓

正激電路的正激式變壓器激勵(lì)電感足夠大

正激電路是Buck電路的隔離形式

在電流連續(xù)模式，輸出電壓、電流與電感和頻率無(wú)關(guān)

正激式電路工作波形，如圖所示：

正激式電路(電流斷續(xù)模式-DCM)

正激式電路，主要元器件為變壓器、半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)、電感、續(xù)流二極管、電容，開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)和閉合兩種情況，如圖所示：

正激式電路計(jì)算公式如下：

如果負(fù)載變輕，則電感電流中斷，進(jìn)入斷續(xù)模式

電感電流斷續(xù)將使得輸出電壓升高

減小電感、降低頻率和減輕負(fù)載都可能使電路進(jìn)入DCM

正激式電路工作波形，如圖所示：

反激式電路(電流連續(xù)模式)

反激式電路，主要元器件為變壓器、半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)、續(xù)流二極管、電容，開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)和閉合兩種情況，如圖所示：

反激式電路計(jì)算公式如下：

反激電路看似沒(méi)有儲(chǔ)能電感，實(shí)際上變壓器的激磁電感起了儲(chǔ)能的作用，所以反激變壓器需要?dú)庀?

在換流瞬間，磁鏈不變，即安匝不變

反激電路是Buck-Boost電路的隔離形式

反激式電路(電流斷續(xù)模式)

反激式電路，主要元器件為變壓器、半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)、續(xù)流二極管、電容，開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)和閉合兩種情況，如圖所示：

反激式電路計(jì)算公式如下：

斷續(xù)模式將使得輸出電壓升高

如果負(fù)載為零，則輸出電壓趨向無(wú)限大，因此需要“假”負(fù)載

推挽(Push-Pull)變換器

推挽變換器電路，主要元器件為變壓器、半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)、電感、續(xù)流二極管、電容，開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)和閉合兩種情況，如圖所示：

推挽變換器電路S2斷開(kāi)，S1閉合和斷開(kāi)時(shí)計(jì)算公式如下：

相當(dāng)于兩個(gè)正激電路交替工作

兩個(gè)開(kāi)關(guān)可以共地，便于驅(qū)動(dòng)

開(kāi)關(guān)管承受兩倍的輸入電壓

電感電流占空比是開(kāi)關(guān)占空比的兩倍，可以接近1

變壓器需要四個(gè)繞組，兩個(gè)抽頭

變壓器不需要專門復(fù)位電路

推挽變換器電路S2斷開(kāi)，S1閉合和斷開(kāi)時(shí)工作波形，如圖所示：

雙管正激電路

雙管正激電路，主要元器件為變壓器、半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)、電感、續(xù)流二極管、電容，開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)和閉合兩種情況，如圖所示：

雙管正激電路計(jì)算公式如下：

由于變壓器勵(lì)磁電壓和復(fù)位電壓相同，占空比<0.5，變壓器自動(dòng)復(fù)位，復(fù)位能量回收至電源

高端開(kāi)關(guān)管要高端側(cè)驅(qū)動(dòng)

開(kāi)關(guān)管承受電壓小

變壓器單端工作

半橋變換器電路

半橋變換器電路，主要元器件為變壓器、半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)、電感、續(xù)流二極管、電容，開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)和閉合兩種情況，如圖所示：

半橋變換器電路，S2斷開(kāi)，S1閉合和斷開(kāi)時(shí)計(jì)算公式如下：

兩個(gè)開(kāi)關(guān)對(duì)稱交替動(dòng)作(每個(gè)50%占空比)，開(kāi)關(guān)負(fù)擔(dān)減輕

變壓器磁通雙向工作，磁芯利用率高

電感器最大占空比可達(dá)100%，且勵(lì)磁頻率翻倍

兩個(gè)電容自然起了隔直作用，如開(kāi)關(guān)特性不完全對(duì)稱，母線電容直流電壓偏移可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)變壓器伏秒積平衡

半橋變換器電路工作波形，如圖所示：

全橋變換器電路

全橋變換器電路，主要元器件為變壓器、半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)、電感、續(xù)流二極管、電容，開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)和閉合兩種情況，如圖所示：

全橋變換器電路，S2、S3斷開(kāi)，S1、S4閉合和斷開(kāi)時(shí)計(jì)算公式如下：

較半橋電路，功率增大兩倍，因?yàn)樵呺妷簝杀?

變壓器磁通雙向工作，磁芯利用率高

電感器最大占空比可達(dá)100%，且勵(lì)磁頻率翻倍

如開(kāi)關(guān)特性不完全對(duì)稱，可增加隔直電容以平衡變壓器伏秒積

全橋變換器電路工作波形，如圖所示：

基本拓?fù)浜?jiǎn)單對(duì)比