隔离式与非隔离式电源

非隔离式拓扑结构

在电源中电源的拓扑结构有着不同的形式，这里图
1
所给出的图形示出了三种基础的

DC-DC
电源转换拓扑它们分别是，
Buck
、
Boost
、
Buck-Boost
。

优点：
结构简单、体积小、成本较低；输出电压调节范

围宽。

缺点
：
前后不隔离，如果用市电供电，人接触电源的输

出端或地端可能有触电危险
,
还有就是在下雨天打雷的

时候，由于没有隔离很有可能就会把整个电路的都会烧

坏：只能升压或降压或极性转换，输出电压不能与输入

电压相等。

隔离式拓扑结构

由于许多应用中都需要输入
/
输出隔离，所以基于
Buck
、
Boost
、
Buck-Boost
这三种拓扑，

推导出了其他的常用拓扑：反激式，正激式， 推挽式，半桥式， 全桥式

优点：

保护人员、设备免遭感应在隔离另一端的危险瞬态电压损害

去除隔离电路之间的接地环路以改善抗噪声能力。

在系统中轻松完成输出接线，而不与主接地发生冲突。

缺点：

体积较大，或同等体积的功率较小

1.1 正激变换器

单端正激变换器是由
BUCK 变换器派生而来的。

1.2 正激式/ 反激式拓扑比较

原理图上的区别，在上图的比较中可以看到黄色部分，正激变换器在加入隔离变压器器

的同时也加入了一个辅助电感
Nr
，它是一个磁复位的电感。但是由
Buck-boost
改造出来的

反激变换器去没有这个复位绕组，为什么呢，因为反激变换器的变压器它既是电感又是变压

器，所以电感的特性来讲，它是不需要复位绕组的，电感就是一个储能的器件，它在
MOS

开通时储存能量
,MOS
关断时释放能量，所以一直在平衡的状态，它是不会到达饱和。

正激变换器，它的
VIN
一直都是加在上面的，当
mos
不断的开通，它的能量也不停的

加在原边，所以它的磁芯就会容易饱和，所以这个时候我们就需要加一个复位的电感，释放

它原边电感的能量。

1.3 反激式转换器特性

优点：

 
采用一个耦合电感器来充当隔离变压器并

用于储能。

输入和输出地是隔离的。

利用占空比和匝数比来实现电压的降低或

提升。

 
易于实现多个输出。

不需要采用一个单独的输出电感器。

 
最适合较低的功率级别。

缺点：

 
高输出纹波电流。

 
高输入纹波电流。

 
环路带宽可能受限于右半平面
(RHP)
零点。

1.4 反激式的优点及应用

 
采用最简单的隔离式拓扑，因而具有最低的成本

使用了数量最少的功率组件：
4
个

 
最为人们所了解、实现的数量最多而且得到最广泛支持的拓扑之一

由于上述原因，对于功率范围
<150W
的应用而言反激式转换器是一种上佳的选择。

作者：currycheng6