buck-boost拓撲電路的工作過程

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反激拓撲的原型是buck-boost拓撲

圖1 傳統(tǒng)的buck-boost拓撲

其工作過程如下：

①開關(guān)S閉合，電源Ui為電感L補充能量

②開關(guān)S斷開時，L儲存的能量通過負載放出

圖2 開關(guān)S閉合

圖3 開關(guān)S斷開

從上述分析可以看出，buck-boost拓撲輸入Ui和輸出Uo正負方向相反。當(dāng)把電感L等效為兩個電感并聯(lián)，且其匝比為1:1，同時把開關(guān)S和二極管D移動到下方方便驅(qū)動信號設(shè)計，其工作原理及其效果與傳統(tǒng)的buck-boost電路是一樣的，如下圖所示

圖4 傳統(tǒng)buck-boost拓撲變形

兩個并聯(lián)的電感讓我們想到了變壓器，變壓器實質(zhì)上就是兩個具有磁耦合的電感線圈，在圖4的基礎(chǔ)上，把兩個并聯(lián)的繞組分開，并通過磁芯進行耦合來傳遞能量，即變壓器，并將其匝比1:1更改為1：n(或者Np：Ns)，以便于適應(yīng)更多的電壓變化范圍

圖5 由buck-boost拓撲演變而來的隔離buck-boost拓撲

圖5中的拓撲，當(dāng)S閉合是，繞組Np進行充電參與電路運行，根據(jù)同名端原理，繞組Ns感應(yīng)電壓為上正下負，由于二極管D反向截止，故無法進行放電運行，當(dāng)開關(guān)S斷開時，根據(jù)楞次定律，繞組Np會感生出下正上負的電壓，同理，繞組Ns下正上負，二極管導(dǎo)通，電感儲存的能量進行放電，我們把繞組Np側(cè)稱為原邊，Ns側(cè)稱為副邊，此時副邊的輸出電壓還是上負下正，看起來有點不太符合一般的閱讀習(xí)慣，我們將二極管D放在上端，并將繞組Ns的同名端調(diào)轉(zhuǎn)到下方，如圖6所示。因為其原邊繞組在經(jīng)歷電壓激勵儲存能量時，副邊繞組無功率輸出，而原邊繞組回路斷開時，副邊繞組才進行功率輸出的特點，因為得名反激。

圖6 由buck-boost演變而來的反激拓撲

根據(jù)上述演變過程，可以清楚的了解到，反激變壓器實際上等效為儲能電感與具有隔離作用的變壓器的集合體，實際使用時，可以其勵磁電感作為儲能電感。