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先天下之忧而忧，后天下之乐而乐。——范仲淹
开关电源电路拓扑结构的选择
开关电源（直流变换器）的类型很多，从输入输出有无隔离角度，开关电源主回
路可以分为隔离式与非隔离式两大类型。这两种类型中又各自包含有不同的电路
拓扑种类。每种结构都有各自的特点，适用于不同的应用场合，下边将对各种开
关电源拓扑结构简要叙述和比较。
1.非隔离式开关电源拓扑结构
非隔离式电路是指输入端与输出端电气相通，没有隔离。非隔离式又可分串联式
结构、并联式结构和极性反转式结构三种电路拓扑结构，这三种电路拓扑结构有
各自的特点，工作过程不一样，应用场合也不一样。
（1）串联式结构特点和工作原理
图3所示为串联式结构，这种结构的特点是:在主回路中开关器件T与输入端、
输出端、电感器L、负载RL四者成串联连接的关系。开关管T交替工作于导通/
关断两种状态，当开关管T导通时，输入端电源通过开关管T及电感器L对负载
供电，并同时对电感器L充电，当开关管T关断时，电感器L中的反向电动势使
续流二极管D自动导通，电感器L中储存的能量通过续流二极管D形成的回路，
对负载RL继续供电，从而保证了负载端获得。
图3串联式开关稳压电路主回路
串联式结构中，输出电压与输入电压成线性关系，其表达式为Vo≈Vi×D，D
为开关器件T的占空比，D越大输出越大，其最大值为1，因此串联式结构只能
获得低于输入电压的输出电压，只适合于降压式变换。
（2）并联式结构特点和工作原理
图4所示为并联式结构，并联式结构与串联式结构有相同的组成部分，只是他们
的位置被重新布置了一下。这种结构的特点是:在主回路中开关器件T与输出端
负载成并联连接的关系。开关管T交替工作于导通/关断两种状态，当开关管T
导通时，输入端电源通过开关管T对电感器L充电，同时续流二极管D关断，负
载RL靠电容器存储的电能供电；当开关管T关断时，续流二极管D导通，输入
端电源电压与电感器L中的自感电动势正向叠加后，通过续流二极管D对负载
RL供电，并同时对电容器C充电。
先天下之忧而忧，后天下之乐而乐。——范仲淹
图4并联式开关稳压电路主回路
由此可见，并联式结构中，可以获得高于输入电压的输出电压，因此为升压式变
换，适合于输出电压高于输入电压的场合，并且为了获得连续的负载电流，并联
结构比串联结果对输出滤波电容C的容量有更高的要求。
（3）极性反转型变换器结构
图5所示为极性反转变换器结构，输出电压与输入电压的极性相反。电路的基本
结构特征是：在主回路中，相对于输入端而言，电感器L与负载成并联。
图5极性反转开关电源主回路
开关管T交替工作于导通/关断两种状态，工作过程与并联式结构相似，当开关
管T导通时，输入端电源通过开关管T对电感器L充电，同时续流二极管D关断，
负载RL靠电容器存储的电能供电；当开关管T关断时，续流二极管D导通，电
感器L中的自感电动势通过续流二极管D对负载RL供电，并同时对电容器C充
电；由于续流二极管D的反向极性，使输出端获得相反极性的电压输出。
2.隔离式开关电源拓扑结构
隔离式是指输入端与输出端电气不相通，通过脉冲变压器的磁耦合方式传递能
量，输入输出完全电气隔离。隔离式又可分为以下几种拓扑结构：
（1）单端
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