DCDC电源设计的几种基本原理(9)

开关型DC／DC变换器的拓扑结构是指能用于转换、控制和调节输入电压的功率开关元件和储能元件的不同配置。其拓扑结构可分为两种基本类型：非隔离型（在工作期间输入源和输出负载共用一个共同的电流通路）和隔离型（能量转换是用一个相互耦合的磁性元件（变压器）来实现的，而且从源到负载的耦合借助的是磁通而不是共同的电路）。开关型DC／DC变换器的拓扑结构是根据系统造价、性能指标和输入／输出负载特性诸因素选定的。

（1）非隔离开关型DC／DC变换器

常用的四种非隔离开关型DC／DC变换器的输出电压（UOUT）和输入电压（UIN）的关系如下所示。

①降压开关型DC／DC变换器。它的作用是将一输入电压变换成一较低的稳定输出电压。输出电压（UOUT）和输入电压（UIN）的关系为

式中，UOUT为变换器的输出电压；UIN为变换器的输入电压；D为占空比。

②升压开关型DC／DC变换器。它的作用是将一输入电压变换成一较高的稳定输出电压。输出电压和输入电压的关系为

③逆向开关型DC／DC变换器。它的作用是将一输入电压变换成一较低反相输出电压。其输出电压与输入电压的关系为

④Cuk（“丘克”）开关型DC／DC变换器。它的作用是将一输入电压变换成一稳定反相较低值或较高值的输出电压（电压值取决于占空比）。其输出电压与输入电压的关系为

（2）隔离开关型DC／DC变换器

有很多隔离开关型DC／DC变换器拓扑结构，但其中有三种比较通用，它们是：反激隔离开关型DC／DC变换器、正激隔离型开关型DC／DC变换器、推挽隔离开关型DC／DC变换器。在这些电路中，从输入电源到负载的能量转换是通过一个变压器或其他磁通耦合磁性元件实现的。

①反激隔离开关型DC／DC变换器。它无须磁复位措施，其作用是将一输入电压变换成一稳定的取决于变压器匝数比的较低值或较高值输出电压。其输出电压与输入电压的关系为