九个最有用的电源拓扑结构图

九个最有用的电源拓扑结构图2010-08-08 15:00现代电源设计大约开始于三十年前，只有少数的拓扑结构可以很好地服务于业界。在 80 年代，对新的和领先的电源转换技术的研究创建了数以千计的可以加以使用的新型拓扑结构。今天，主流行业已回到早期拓扑结构。少数的相同的电路可以为大多数应用提供最佳解决方案。在电源设计开始，有三种基本的转换器：降压式、升压式和降压-升压式。早期分析论文仅覆盖了这些拓扑结构。也有的转换器表现完全与这些基本拓扑结构一样。它们被认为是降压式、升压式和降压-升压系列，电路中内建了隔离。内建在降压式转换器系列是正激、双开关正激、半桥、全桥和推挽式。升压有一种隔离型号，可以采用一个桥接或推挽式电路。隔离降压-升压电路是著名的反激式转换器。发明新的电源拓扑结构和研究其工作正成为有趣的研究工作。这形成了过去的大部分研究，尤其在 80 年代期间。一些新奇的电路发明出来，绞尽脑汁以全面了解它们的操作。Caltech 的论文提出了超过 300 个新的拓扑结构，使用了更多的开关和二极管。有一段时间，似乎老的待机拓扑结构已处于被取代的危险之中。对许多需要生产产品的设计人员来说，这是一个非常困惑的时间。在阅读会议论文之后，工程师们很想尝试预示着上佳表现，但是却被证明很难投入生产的奇异新颖的拓扑结构。因此，业界兜了一大圈又回到原处。现在，几乎所有设计都依赖于原来的基本拓扑结构。例外的是对某些非常高密度的应用，或者是不寻常的电压及功率范围，但是工作的工程师几乎总能用一组基本电路找到可做的工作。这不是说行业没有进展。行业有了长足的发展——恰恰不是通过使用根本不同的电路拓扑结构。主要进展一直在正确的应用中明智地利用正确的电路，某些拓扑结构将电源分割成较小的若干块（如母板 VRM 和负载点转换器）、先进的封装、新的硅片器件，以及小心应用低损耗开关。1. 降压式转换器降压式转换器是所有电源中最基本的。它提供比输入更低的电压输出，可以用在不需要隔离的所有功率级别。如图 1（b）所示，当输出电压处于低电位时，降压式转换器的二极管可以用一个有源开关替代。这提供了效率优势。但要注意，当使用分立式元件时，避免两个开关的重叠是必不可少的。或许降压式转换器比其他任何转换器更多。它们形了微处理器电源的基础，可提供超过 100A 给负载。现代设计技术将总负载分成较小的块，使用若干并联降压式转换器。这将导致在最后的电源系统中它可以更快...