隔离式电路详解：正激与反激开关电源拓扑

"本文主要介绍了隔离式电路的类型，特别是开关电源的拓扑结构，包括非隔离式和隔离式两种。非隔离式拓扑包括串联式（如Buck）、并联式（如Boost）和极性反转式（如Buck-Boost）。隔离式电路则通过脉冲变压器实现输入输出的电气隔离，分为正激式和反激式。正激式开关电源在开关管导通时释放能量，而反激式则在开关管关断时释放。文中还提到了各种具体的拓扑结构及其应用，如串联式、推挽式、半桥式、全桥式等，并对各类型的开关电源工作原理进行了简要说明。" 在开关电源设计中，拓扑结构的选择至关重要，因为它直接影响到电源的效率、稳定性以及成本。非隔离式拓扑结构如Buck、Boost和Buck-Boost电路，它们的特点是没有电气隔离，适合于对隔离要求不高的应用场景。Buck电路是一种降压变换器，通过调整开关器件的占空比来改变输出电压；Boost电路则相反，能提升输入电压至更高水平；Buck-Boost电路则可以在输入电压低于或高于输出电压时工作，实现电压极性的反转。 隔离式电路主要用于需要电气隔离的场合，如安全标准严格的医疗设备或电力系统。正激式和反激式是两种主要的隔离式拓扑。正激式开关电源在开关管导通期间，能量直接通过变压器传递，适用于大功率应用；反激式则在开关管关断时通过变压器释放能量，适用于小功率和高效率设计。这些拓扑各有优缺点，如正激式在设计上更简单，但可能需要较大的变压器和更复杂的磁耦合设计，而反激式则可以利用变压器的储能，但存在次级侧反馈控制的复杂性。 控制回路在开关电源中扮演关键角色，通常采用脉宽调制（PWM）技术，通过比较输出信号与基准电压来调节开关器件的导通时间，从而控制输出电压。隔离式电路中的脉冲变压器不仅传递能量，还负责隔离控制信号，确保系统的安全性。 开关电源的拓扑结构选择需根据应用需求，如功率等级、效率、体积、成本和安全隔离等多方面因素进行综合考虑。设计者需要对每种拓扑的工作原理有深入理解，以便在实际应用中做出最佳决策。