开关电源的基本拓扑结构.ppt

开关电源基本拓扑 * 六、Zeta converter Zeta变换器是由Buck/Boost变换器和Buck变换器串联而成. 他将两只开关管合并为一只开关管。下图中给出了它的电路拓扑图。Zeta变换器的主电路由开关管Q，二极管D，输出滤波电感L1、L2和输出滤波电容C1、Cf构成。 开关电源基本拓扑结构 开关电源基本拓扑 * Forward converter 是在Buck converter 中插入一个transformer 得到的. 特点: 1.电路比较简单,铜耗较低; 2.输出电压电流纹波较小; 3.变压器磁芯单边磁化; 4.开关管峰值电流较低; 5.变压器是个纯粹的变压器; 6.变压器铁芯不必加气隙; 但在有的铁芯中为了减少Br,需加很小的气隙. 开关电源基本拓扑结构 七、 Forward converter 开关电源基本拓扑 * 双管单端正激式变换器 开关电源基本拓扑 * 由buck-boost推演而得. 特点: 1.电路简单,效率高; 2.输出电压纹波较大; 3.处理功率在150W以下; 4.应用于电压和负载调整率 要求不高的场合(6-10%); 5.小功率多组输出特别有效; 6.变压器工作原理与其他类型 的隔离变换器不同; 7.变压器铁芯必须加气隙. 开关电源基本拓扑结构 八、fly-back converter 防止储能过程中变压器饱和 开关电源基本拓扑 * 开关电源基本拓扑结构 九、push-pull converter A. 特点： 1、磁芯利用率高； 2、存在铁芯偏磁； 3、器件承受电压高, 是2倍的电源电压。 开关电源基本拓扑 * Push-pull converter (推挽变换器) B. 有续流二极管时的工作原理 开关电源基本拓扑 * Push-pull converter (推挽变换器) C. 无续流二极管时的工作原理 开关电源基本拓扑 * A. 特点: 1. 变压器原边一个线圈,但双边磁化,变压器利用率高; 2. 变压器原边工作电压为输入电源电压的一半; 3. 分压电容C1和C2能自动消除变压器的直流偏磁; 4. 原边存在电压短路的可能性. 开关电源基本拓扑结构 十、half-bridge converter 开关电源基本拓扑 * B,基本工作原理 BS ?B = 2Bm Bm -Bm Im(max) -Im(max) 开关电源基本拓扑 * C,考虑变压器漏感时的工作原理 BS ?B = 2Bm Bm -Bm Im(max) -Im(max) 复位电压和占空比丢失 开关电源基本拓扑 * D. 变压器原边线圈与输入端电 流电压关系 (1) (2) 由(1)得 UP,IP (3) Vin US Cf D是开关工作的占空比 开关电源基本拓扑 * E. 变压器副边线圈与输出端 电流电压关系 US,IS Vin US Cf (4) 由(4)得 , (5) (6) 开关电源基本拓扑 * F. 磁通复位与偏磁 Vin US Cf BS ?B = 2Bm Bm -Bm Im(max) -Im(max) 1, 磁通复位 BS ?B = 2Bm Bm -Bm Im(max) -Im(max) UP,IP 开关电源基本拓扑 * G. 磁通复位与直流偏磁 Vin US Cf 2, 直流偏磁与防止措施 BS ?B = 2Bm Bm -Bm Im(max) -Im(max) UP,IP UP,IP C1 C2 开关电源基本拓扑 * 开关电源基本拓扑结构 十一、full-bridge converter A. 特点: 1. 变压器原边一个线圈,但双边磁化,变压器利用率高; 2. 变压器原边工作电压为输入电源电压; 3. 存在直流偏磁问题; 4. 原边存在电压短路的可能性. 开关电源基本拓扑 * 全桥变换器的控制方式 1、双极性控制（对管PWM方式导通） 2、有限双极性控制（一边桥臂PWM，一边轮流导通半周期） 3、移相控制（导通角都是半周期180o） 开关电源基本拓扑 * B. 有续流二极管时的工作原理 开关电源基本拓扑 * C. 无续流二极管时的工作原理 开关电源基本拓扑 * D、防止偏磁的一种简单方法 分析电容Cm的作用。如果脉冲信号再开关正负半周不相同，察看Cm上电压的情况。 开关电源基本拓扑 * 总结 开关电源基本拓扑 * 实用占空比 开关电源技术——tqzheng@ 开关电源基本拓扑 * 开关电源基本拓扑结构 开关电源基本拓扑 * 拓扑种类多 ①串联型——buck converter ②并联型——boost converter ③倒极性——buck-boost converter ④?uk converter ⑤sepic converter ⑥zeta conve