DC/DC隔离开关电源：正激、反激与桥式变换器解析

"本文主要介绍了三种基本的隔离开关电源——正激型变换器、反激型变换器和桥式变换器，并详细讲解了DC-DC转换器的工作原理和电路形式，包括Buck、Boost和Buck-Boost电路。同时，提到了隔离开关电源中的关键参数如电容、电感、变压器以及它们在电路中的作用，如电压和电流的瞬态特性、伏秒平衡原则等。" 在DC-DC转换器中，电容起到滤波和平滑电压的作用，而电感则用于储存和释放能量，确保电流的连续性。电容的电压不能突变，意味着电容两端的电压变化率是有限的，而电感的电流不能突变，则表明电感中的电流不能瞬间改变。在电容充电过程中，电流的平均值为零；而在电感上，两端电压的平均值为零。 理想变压器是开关电源中的核心组件，其电压与匝数成正比，电流与匝数成反比。变压器的伏秒积平衡原则是分析其工作状态的关键，即输入侧的伏秒积等于输出侧的伏秒积。 Buck电路（降压电路）中，通过调整开关器件D的占空比D，可以实现输出电压Vo低于输入电压Vin，其输出电压公式为Vo = Vin * D / (1 - D)。Boost电路（升压电路）则通过改变占空比使Vo高于Vin，输出电压公式为Vo = Vin * D。Buck-Boost电路是一种既能升压也能降压的电路，其输出电压与占空比的关系为Vo = Vin * D / (1 - D)，并且在D小于0.5时降压，大于0.5时升压。 反激型变换器（Flyback）在电流连续模式下工作，通过变压器的伏秒平衡原理，输出电压Vo与输入电压Vin、占空比D及变压器变比n之间的关系为Vo = (1 / D) * Vin - n * Vo。在此过程中，电感Lm用于存储能量并传递到输出端，同时，二极管D1和D2用于整流。 这些基本的隔离开关电源各有特点，适用于不同的应用需求。正激型变换器适合大功率应用，反激型变换器则常用于隔离和小型电源设计，桥式变换器则提供了更高的灵活性和效率。理解这些基本概念对于设计和选择合适的DC-DC转换器至关重要。