开关电源基础知识(隔离与非隔离式).pdf

隔离式与非隔离式
非隔离式拓扑
这里所给的图形示出了三种基
础型的 DC-DC 电源转换器拓扑
主要局限–它们未在输入和输
出之间提供电隔离
•许多应用中都期望提供这种电隔离
基于这三种拓扑,推导出了其
他的常用拓扑:
•反激式
•正激式
•推挽式
•半桥式
•全桥式
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隔离式拓扑
许多应用中都需要输入/输出隔离。隔离可切断无用信号
的传播路径,优势如下:
保护人员、设备免遭感应在隔离另一端的危险瞬态电压损害
去除隔离电路之间的接地环路以改善抗噪声能力。
在系统中轻松完成输出接线,而不与主接地发生冲突。
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隔离式拓扑
•这些图形示出了两种最简单的隔离式拓扑:正激式和反
激式。黄色阴影区域是基础型拓扑的附加部分。
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正激式/ 反激式拓扑比较
Feature Forward正激 Flyback反激
输入滤波中等,脉冲中等,脉冲
输出滤波从电感器提供低的连续高的脉冲输出电流需要采用
输出电流大的输出电容器
效率中等低至中等
多输出能力有,耦合输出电感器设有,利用谨慎的变压器设计
计会很困难实现了优良的交叉调节
成本中等低,无输出电感器
典型功率范围 20 – 400W < 150W
复杂性中等,需要变压器复位低
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反激式转换器特性
优点:
•采用一个耦合电感器来充当隔
离变压器并用于储能。
•输入和输出地是隔离的。
•利用占空比和匝数比来实现电
压的降低或提升。
•易于实现多个输出。
•不需要采用一个单独的输出电
感器。
•最适合较低的功率级别。
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反激式转换器特性
缺点:
•高输出纹波电流。
•高输入纹波电流。
•环路带宽可能受限于右半平面
(RHP) 零点。
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反激式的优点及应用
采用最简单的隔离式拓扑,因而具有最低的成本
使用了数量最少的功率组件:4 个
最为人们所了解、实现的数量最多而且得到最广泛支持
的拓扑之一
由于上述原因,对于功率范围<150W 的应用而言
反激式转换器是一种上佳的选择
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重要的波形
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稳态分析
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