開關(guān)電源幾種拓撲結(jié)構(gòu)介紹

開關(guān)電源（Switching Power Supply，簡稱SPS）是一種利用半導體開關(guān)器件進行電能轉(zhuǎn)換的電源，具有高效率、小型化、重量輕等優(yōu)點。開關(guān)電源的核心部分是其功率轉(zhuǎn)換電路，常見的基本拓撲結(jié)構(gòu)有以下幾種：

降壓型（Buck）拓撲結(jié)構(gòu)

降壓型拓撲結(jié)構(gòu)的主要功能是將輸入電壓降至一個較低的電壓水平，使得輸出電壓低于輸入電壓。

在所有的開關(guān)電源拓撲中，降壓型可能是最簡單的一種。它的電路組成較為基礎，便于理解和實施。

電感和電容在電路中起到關(guān)鍵的濾波作用。它們共同形成一個LC濾波器，有效地將開關(guān)產(chǎn)生的方波脈沖轉(zhuǎn)化為平滑的直流輸出。

降壓型拓撲的輸出電壓總是小于或等于其輸入電壓，這一點對于需要降低電壓級別的應用場景非常關(guān)鍵。

由于開關(guān)的斬波作用，輸入電流不是連續(xù)的。這種不連續(xù)性是由開關(guān)器件的周期性開/關(guān)引起的，是斬波電流的一個特點。

盡管輸入電流是不連續(xù)的，經(jīng)過LC濾波后，輸出電流表現(xiàn)得很平滑。這是因為電感和電容組合成功地消除了電流中的高頻脈動，確保了穩(wěn)定的輸出。

升壓型（Boost）拓撲結(jié)構(gòu)

升壓型拓撲結(jié)構(gòu)與降壓型相反，主要用于將輸入電壓升高為輸出電壓。它由一個開關(guān)管、一個二極管、一個電感和一個電容組成。當開關(guān)管導通時，電感儲存能量；當開關(guān)管截止時，電感釋放能量，與輸入電壓疊加后通過二極管向負載供電。升壓型拓撲結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是可以將低電壓升高為高電壓，但效率略低于降壓型。

降-升壓型（Buck-Boost）拓撲結(jié)構(gòu)

反激變換器設計采用了電感、開關(guān)和二極管的一種特殊配置方式，這種安排方式與傳統(tǒng)的降壓或升壓電路有所不同。

反激變換器在某種程度上結(jié)合了降壓和升壓電路的一些不足之處，例如輸入電流的不連續(xù)性以及輸出電流的斬波現(xiàn)象。

在反激變換器中，輸入電流是不連續(xù)的，這是因為開關(guān)元件的高頻斬波操作導致電流以間斷的形式流動。

與降壓或升壓電路不同，反激變換器的輸出電流也是不連續(xù)的，這可能是因為輸出端沒有足夠有效的濾波來平滑輸出電流。

反激變換器的一個顯著特征是其輸出電壓總是與輸入電壓反向，這要求電容具備正確的極性連接以確保電路正常工作。輸出電壓的幅度可以小于或大于輸入電壓，這提供了一定的靈活性。

總之，開關(guān)電源的拓撲結(jié)構(gòu)有很多種，不同的拓撲結(jié)構(gòu)適用于不同的應用場景。在選擇拓撲結(jié)構(gòu)時，需要綜合考慮輸入電壓、輸出電壓、功率等級、效率要求等因素。