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最基本的斩波电路如图1所示，斩波器负载为R。当开关S合上时，UOUT=UR=UIN，并合手t1时间。当开情割断时UOUT＝UR＝0，并合手续莎2时间，T＝t1＋t2为斩波器的责任周期，斩波器的输出波形如图1（b）所示。界说斩波器的占空比D＝t1／T，t1，为斩波器导通时间，T为通断周期。经常斩波器的责任步地有两种：一是脉宽调制责任步地，即看护t1不变，更正T；二是脉频调制责任步地色狼窝影院，即看护T不变，更正t1。当占空比D从0变到1时，输出电压的平均值从零变到UIN，其等效电阻也跟着D而变化。
图1 降压斩波电路旨趣 在高频稳压开关电源的操办中，大皆经受的是脉宽调制步地。因为频率调制步地容易产生谐波喧阗，而且其滤波器操办也比较费事。 （1）降压式（Buck）DC／DC变换器 如图1所示的直流变换器在使用时的输出纹波较大，为裁汰输出纹波，可在输出端接入电感L、电容C，如图2所示。图中的VD1为续流二极管。降压（Buck）式变换器的输出电压平均值UOUT老是小于输入电压UIN。电路中通过电感的电流（iL）是否聚积，取决于开关频率、滤波电感L和电容C的数值。
图2 降压式（Buck）变换器 当电路责任频率较高时，若电感和电容量弥散大并为理念念元件，则电路干预稳态后，不错合计输出电压为常数。当晶体管VT1导通时，电感中的电流呈线性高潮，因而有
式中，ton为晶体管导通时间；iOUT（max）为输出电流的最大值；iOUT（min）为输出电流的最小值；Δion为晶体管导通时间内的输出电流变量。 当晶体管截止时，电感中的电流不可突变，电感上的感应电动势使二极管导通，这时
式中，toff为晶体管截止时间；Δioff为晶体管截止时间内的输出电流变量。 在稳态时
式中，Δi为输出电流变量。 因为电感滤波保合手了直流重量，甩掉了谐波重量，故输出电流平均值为
图3 升压式（Boost）DC／DC变换器 ①当晶体管导通、二极管截止（即0≤t≤t1）技术，t1＝0～DT。t＝0时刻，VT1导通，电感中的电流按直线限定高潮，UIN＝LΔI／t1。 ②当晶体管由导通变为截止（即t1≤t≤T）技术，电感电流不可突变，电感上产生的感应电动势会迫使二极管导通，此时则
式中，ΔI为输入电流变量。 将t1＝DT，t2＝（1 －D）T代入上式，则求得
Boost DC／DC变换器是一个升压斩波器。当D从0趋近于1时，UOUT从UIN变到任意大。同理可求得输入电流
式中，I 为输入电流；f 为开关调整频率。 若忽略负载电流脉动，那么在［0，t1］技术，电容上泄放的电荷量响应了电容峰-峰电压的脉动量，即输出电压Uo的脉动量。 （3）单轨则激式DC／DC变换器 单轨则激式DC／DC变换器的电路拓扑如图4所示。图中的变压器T1起进犯和变压的作用，在输出端要加一个电感器Lo（续流电感）起能量的储存及传递作用，变压器低级需有复位绕组Nro。在实践使用中，色电影此绕组也可用R、C、VD收受电路取代。要是芯片的援救电源用反激供给，则也可削去调整管的部分峰值电压（特别于一部分复位绕组）。输出回路需有一个整流二极管VD1和一个续流二极管VD2若变压器使用无气隙的磁芯，则其铜损较小，变压器温升较低，何况其输出的纹波电压较小。
图4 单轨则激式DC／DC变换器的电路拓扑图 （4）单端反激式DC／DC变换器 单端反激式DC／DC变换器的电路拓扑如图5所示。其变压器T1起进犯和传递储存能量的作用，即在开关管VT通达时Np储存能量，开关VT关断时Np向Ns开释能量。在输出端需加由电感器Lo和两个电容Co组成的低通滤波器，变压器低级有由Cr、Rr和VDr组成的R、C、VD漏感尖峰收受电路。输出回路需有一个整流二极管VD1。若变压器使用有气隙的磁芯，则其铜损较大，变压器温度相对较高，何况其输出的纹波电压比较大。该变换器的优点等于电路结构简便，适用于200W以下的电源，输出为多路时具有较好的交调性情。
图5 单端反激式DC／DC变换器的电路拓扑图 （5）双管正激式DC／DC变换器 双管正激式DC／DC变换器的电路拓扑如图6所示。图中的变压器T1起进犯和变压的用用，在输出端要加一个电感器Lo（续流电感）起能量的储存及传递作用，变压器低级无再有复位绕组，因为VD1、VD2的导通铁心了两个调整管关断时所承受的电压。输出回路需有一个整流二极管VD3和一个续流二极管VD4（其中VD3、VD4最佳均选用规复时间快的整流管）。输出滤波电容Co应选用低ESR（等效电阻）、大容量的电容，这么故意于裁汰纹波电压（关于其他拓扑结构的亦然这么要求的）。双管正激式DC／DC变换器的责大肆情如下。
图6 双管正激式DC／DC变换器的电路拓扑图 ①在职何责任条款下，为使两个开关管所承受的电压不会跨越UIN、＋Ud（UIN为输入电压；Ud为VD1、VD2的正向压降），VD1、VD2必须是快规复管（规复时间越短越好，在实践操办和调试中多使用MUR460）。 ②与单轨则激式DC／DC变换器比拟，它不必复位电路，这故意于简化电路和变压器的操办；其功率器件可选用较低的耐压值；其功率等第也会很大。 ③两个开关管的责任情状一致，会同期处于通态或断态。在大功率等第电源中选用此种电路，其开关管比较容易选用，比如选用IRFP460、IRFP460A等手脚开关管即可。 （6）双管反激式DC／DC变换器 双管反激式DC／DC变换器的电路拓扑如图7所示。图中的变压器T1起进犯和传递储存能量的作用，即在开关管VT1、VT2通达时Np储存能量，开关管VT1、VT2关断时Np向Np开释能量，同期Ns的漏感将通过VD1、VD2复返给输入，可省去R、C、VD漏感尖峰收受电路。在输出端要加由电感器Lo和两Co电容组成的低通滤波器。输出回路需有一个整流二极管VD3。双管反激式DC／DC变换器的责大肆情如下。
图7 双管反激式DC／DC变换器的电路拓扑图 ①在职何责任条款下，为使两个开关管所承受的电压不会跨越UIN＋Ud（Ud为VD1，VD2的正向压降），VD1、VD2必须是快规复管。 ②在反激运行时，储存在原边Np的走电感能量会经VD1、VD2反馈回输入端，系统能量亏欠小，成果高。 ③与单端反激式变换器比拟，它不必R、C、VD收受电路；其功率器件可选用较低的耐压值；其功率等第也会很大。 ④在轻载时，要是在“通达”周期储存在变压器的原边绕组的能量显得过多，那么在“关断”周期会将过多的能量反馈回输入端。 ⑤两个开关管的责任情状一致，下管的波形会优于上管的波形。 （7）半桥式DC／DC变换器 半桥式DC／DC变换器的电路拓扑如图8所示。图中的变压器T1，起进犯和传递能量的作用。开关管VT1导通时，Np绕组上承受一半的输入电压，副边绕组电压使VD1导通；反之亦然。输出回路VD1，VD2，Lo，Co共同组成了整流滤波电路。
图8 半桥式DC／DC变换器的电路拓扑图 此电路减小了原边开关管的电压应力，是以是当今比较熟习和常见的电路；有70％以上的计算机电源、60％的电子镇流器皆使用此电路。半桥式DC／DC变换器的责大肆情如下。 ①两个调整管皆是互相瓜代洞开的，是以两组驱动波形的相位差要大于180°，且存在一定的死区时间。 ②C1＝C3、R1=＝R2。 ③C1、C2主要用来自动均衡每个开关管的伏秒值。好多半桥DC／DC变换器的C1、C2多选用高压铝电解电容。因为铝电解电容存在一个高频性情的问题，在实践应用中可经受CBB电容。 ④C3主要用来滤去影响伏秒均衡的直流重量，应经受CBB电容。 （8）全桥式DC／DC变换器 全桥式DC／DC变换器的电路拓扑如图9所示。全桥式DC／DC变换器多用于大功率等第电源中，其主要性情如下。
图9 全桥式DC／DC变换器的电路拓扑图 ①变压器的运用率比较高，空载能量不错反馈来电网，电源成果高。 ②稳态无静差，动态响应速率快，系统雄厚，抗高频喧阗才智强。 （9）推挽式DC／DC变换器 推挽式DC／DC变换器的电路拓扑如图10所示。图中的变压器T1起进犯和传递能量的作用。在开关管VT1通达时，变压器T1的Np1绕组责任并耦合到副边Ns1绕组，开关管VT关断时NNp1向Ns1开释能量；反之亦然。在输出端由续流电感器Lo和VD1、VD2组成副边整流电路。在操办电路时，开关管两头应加由R、C组成的收受电路，以收受开关管关断时所产生的尖峰浪涌。推挽式DC／DC变换器的的责大肆情如下。
图10推挽式DC／DC变换器的电路拓扑图 ①在职何责任条款下，开关管皆承受两倍的输入电压，是以此电路多用于大功率等第的DC／DC电源中。 ②两个开关管皆是互相瓜代洞开的色狼窝影院，是以两组驱动波形相位差要大于180°，并存在一定的死区时间。 |
色狼窝影院
