淺談開關(guān)電源的基本拓撲

我們把一個電源電路抽象成一個黑盒電路模型，一個電源輸入、一個電源輸出端口。對于非隔離電源，輸入輸出電路是共“地”的，所以非隔離電源的這個模型可以簡化為：

在所有的拓撲中，電感的一端需要連接到三個可用直流端之一。另外一個端點通過開關(guān)與電感的另一端連接。開關(guān)和電感的連接點，通過一個續(xù)流二極管與最后剩下的一個端點連接。如此拓撲結(jié)構(gòu)可以形成三種拓撲：

熟悉開關(guān)電源的朋友，一眼就認出來了，第一個是Buck、第二個是Boost，第三個是Buck-Boost（有的文檔也稱為反極性Boost）。如果電感連接到地，就構(gòu)成了升降壓變換器，如果電感連接到輸入端，就構(gòu)成了升壓變換器。如果電感連接到輸出端，就構(gòu)成了降壓變換器。

我們用排列組合的方式可以有多種方法來構(gòu)造既含有電感又能為電感電流提供續(xù)流回路的拓撲。

無用拓撲類型1：

輸入和輸出之間并沒有公用導(dǎo)線，也就是說輸入與輸出的GND之間有器件。這種情況是不實用的，直接排除了：比如二極管、開關(guān)串聯(lián)在輸入GND和輸出GND的鏈接通路上。在此就不一一列舉了。

無用拓撲類型2：

開關(guān)管、二極管、電感，連接在輸入或者輸出的正負極之間，這種只會產(chǎn)生短路，不會實現(xiàn)電壓變化。

我們熟悉的電路一般是正電壓進行降壓、升壓操作，或者正電壓產(chǎn)生一個負壓。但是負電壓降壓、升壓、反極性的拓撲也是有的。但是這個拓撲本質(zhì)與正壓變換器本質(zhì)是一樣的。另外有些隔離電源拓撲就是通過基本拓撲增加變壓器或者變化得到的，例如FlyBack。

其他更復(fù)雜的拓撲例如“Buck+Boost拓撲”、“SEPIC”等都是可以從基本拓撲進行組合或者演進得來的。人們嘗試使用這些相同的元器件進行了許多其他的組合。大多數(shù)已通過實踐證明實用性不強。

Buck+Boost拓撲：該電路將Buck電路的輸入端和Boost電路的輸出端進行組合，并在中間用一個共用電感結(jié)合起來。

本質(zhì)是用一個降壓+一個升壓，來實現(xiàn)升降壓。

SEPIC拓撲：集成了Boost和Flyback 拓撲結(jié)構(gòu)