开关电源拓扑结构解析：正激与反激

"各点信号波形-开关电源拓扑结构设计电路" 开关电源是一种广泛应用的电力转换技术，它能够将高电压或低电压转换为所需的电压等级，适用于各种电子设备。开关电源的核心在于其拓扑结构，这决定了电源的工作方式和效率。本资源主要讨论了开关电源中的正激式和反激式拓扑，并详细分析了各点信号波形的变化。 正激式开关电源是当开关器件（如MOSFET或IGBT）导通时，能量直接通过变压器传递给负载。在正激式拓扑中，流过变压器的电流与流过电感的电流不同，变压器电流有突变，而电感电流则不能突变。例如，当开关K接通，瞬间变压器的电流i10可迅速达到稳态值，这个值与变压器次级线圈的电流i2成比例，即i10 = n*i2，其中n是变压器的电压比。随后，由于励磁电流的作用，i1会线性上升，根据公式∆i1 = Ui*t/L1，电流随时间线性增长。 当开关K关断，i10变为0，次级线圈N2的电流i2也为0。为了保持磁通不变，N3绕组会产生新的励磁电流i30，初始值为∆i1/n，此电流随时间减小，同时N3两端产生的反向电压-Ui相当于向输入端充电，将磁能转化为电能。 反激式开关电源则在开关器件导通期间储存能量，然后在关断时释放给负载。与正激式不同，反激式在开关器件关闭时，能量才通过变压器传递。常见的非隔离式拓扑包括BUCK（降压）、BOOST（升压）和BUCK-BOOST（既能升压也能降压）。 BUCK拓扑是降压电路，常用于将较高电压转换为较低电压，通过调整晶体管的占空比控制输出电压。在BUCK电路中，当晶体管导通时，电感储存能量；当晶体管截止时，电感通过二极管放电到负载，从而降低电压。 开关电源的控制回路通常采用脉宽调制（PWM）技术，通过比较输出电压与基准电压来控制开关器件的通断，以维持输出电压的稳定。 开关电源的拓扑结构选择取决于应用需求，如隔离需求、电压转换范围、效率和成本等因素。正确理解和分析各点信号波形对于设计高效、稳定的开关电源至关重要。