| 文件编号 | TEST-TG-HG002 |
| 版 本 号 | V1.0 |
| 审批 | 姓名 | 签字 | 日期 |
| 编写 | 徐大鹏 | 2011-10-20 | |
| 审核 | |||
| 批准 |
文件变更记录
| 版本 | 修订原因 | 修订内容 | 修订人 | 日 期 | ||
| 修订章节 | 修订类型 | 修订描述 | ||||
| 1.0 | 创建所有 | ALL | ALL | 创建所有 | 徐大鹏 | 2011-10-20 |
| 注释：修订类型： A – 增加 M – 修改 D –删除 | ||||||
目 录
1 目的 4
2 范围 4
3 参考文件 4
4 术语和定义 4
5 内容和要求 4
5.1 Buck变换器 4
5.2 Boost变换器 5
5.3 Buck-Boost变换器 6
5.4 CUK变换器 8
5.5 各种开关电源的比较： 10
6 小结 11
1前言
本文主要是对目前业界流行的开关电源进行分类，本文主要介绍直流型的开关电源，使得硬件开发设计人员和电源测试人员熟悉各种开关电源工作原理和设计方法，以便在后续应用中根据实际需求选取开关电源进行系统的设计和电源的测试。
2引用文件
网络
3基本概念
开关电源：开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源。
Buck：指的就是降压型转换器、Buck Converter的意义(Buck一词等于降压)。 Buck Converter的功能是降低电压，将输入电压推落(buck down)转换成为较低的输出电压，因此也称为降压型转换器(Step-Down Converter)。
Boost：Boost就是升压的意思，主要是指直流电压的升高，一般叫the boost converter或者叫step-up converter。
Cuk：美国加州理工学院Slobodan Cuk提出的对Buck/Boost改进的单管不隔离直流变换器，在输入输出段均有电感，可以显著减小输入和输出电流的脉动，输出电压的极性和输入电压相反，输出电压既可以低于也可以高于输入电压。Cuk变换器可看做是Boost变换器和Buck变换器串联而成，合并了开关管。
PWM：pulse width modulation的缩写，脉冲宽度调制，保持开关周期不变，调节开关导通时间。
PFM：pulse frequency modulation的缩写，频率调制，保持开关导通时间不变，改变开关周期
ZCS：零电流谐振开关
ZVS：零电压谐振开关
4主要内容
4.1开关电源的分类
按电压转换形式可分为：AC/DC的一次电源，即整流电源；DC/DC的二次电源。其中二次电源按拓扑结构（即按输入与输出之间是否有电气间隔）可分为：隔离型电源，即有变压器；非隔离型电源，无变压器。其中按照有源功率器件的个数有如下分类：
1.隔离型电源可以按有源功率器件的个数分为：
●单管的正激式（Forward）和反激式（Fly back）
●双管的正激式（Double Transistor Forward Converter）、反激式（Double Transistor Fly back Converter）、推挽式（Push-Pull Converter）和半桥式（Half-Bridge Converter）
●四管的全桥式（Full-Bridge Converter）
2.非隔离型电源按有源功率器件的个数分为：
●单管降压式（Buck）、单管升压式（Boost）、单管升压降压式电感传输式（Buck Boost）、单管升压降压式电容传输式（Cuk）
●双管串接的升压式（Buck-Boost）
●四管全桥式（Full-Bridge Converter）
| 各种开关电源结构比较 | ||||||||
| 电路形式 | 开关管 | 绝缘方式 | 振荡方式 | 控制方式 | 输出功率（W） | 优点 | 缺点 | |
| 隔离型电路 | 正激式 | 单管 | 绝缘 | 他激 | 脉冲宽度或频率 | 50~200 | 仅需一只高压快速二极管，电流波形好 | 高频变换器复杂 |
| 反激式 | 20~100 | 高频变压简单，无需高压快速二极管，滤波电路简单 | 开关管反压最大，高于2倍输入电压 | |||||
| 推挽式 | 多管 | 100~500 | 两开关管驱动容易 | 若电流不平衡，有置于变压器为饱和的危险 | ||||
| 半桥式 | 100~700 | 高频变压器更简单，开关管耐压低 | 开关管需要悬浮驱动，需要4只高压快速二极管 | |||||
| 全桥式 | 500~2000 | 每只开关管有效功率最大，高频变压器简单，开关管耐压低 | 驱动电路复杂，需要4只高压快速二极管和4只高压开关管 | |||||
| 非隔离型电路 | 降压式 | 单管 | 非绝缘 | 50 | 电路简单，效率高 | 不适用大电流 | ||
| 升压式 | 30 | |||||||
| 变换极性 | 30 | |||||||
| 振铃式 | 绝缘 | 自激 | 频率 | 100 | 占空比与输入电压成反比，不受负载影响，容易大范围调节 | 变压器利用率低输出功率小 | ||
| 洛埃耶式 | 振幅 | 50 | 无需控制功能和超负载保护 | 磁心损失大，元件损耗大，输出容量小 | ||||
| 井森式 | 多管 | 100~300 | 具有洛埃耶式的优点，并克服他的缺点 | 需要两只变压器 | ||||
a. 别名：降压变换器，串联开关稳压电源，三端开关型降压稳压器等
b. 线路的拓扑结构：
c.工作原理：
4.3Boost变换器
a. 别名：升压变换器，并联开关电源，三端开关型升压稳压器等
b. 线路的拓扑结构：
c. 工作原理：
4.4Buck-Boost变换器
a. 别名：降压-升压变换器，反转变换器
b. 线路的拓扑结构：
c. 工作原理：
4.5CUK变换器
a. 别名：Boost-Buck串联变换器等
b. 线路的拓扑结构：
器作为输入到输出主要能量的转换元件。
c. 工作原理：
4.6各种开关电源的比较
5小结
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