开关变换器的拓扑结构是指能用于转换、控制和调节输入电压的功率开关器件和储能器件的不同配置。开关变换器的拓扑结构可以分为两种基本类型：非隔离型和隔离型。
变换器拓扑结构是根据系统造价、性能指标和输入/输出负载特性等因素选定。
1、非隔离型开关变换器。
一，buck变换器，也称降压变换器，其输入和输出电压极性相同，输出电压总小于输入电压，数量关系为：其中 uo为输出电压，ui为输入电压，ton为开关管一周期内的导通时间，t为开关管的导通周期。降压变换器的电路模式如图2所示。
工作原理是：在开关管vt导通时，输入电源通过l平波和c滤波后向负载端提供电流；当vt关断后，l通过二极管续流，保持负载电流连续。
二，boost变换器，也称升压变换器，其输入和输出电压极性相同，输出电压总大于输入电压，数量关系为：。升压变换器的电路模式如图3所示。工作原理是：
在vt导通时，电流通过l平波，输入电源对l充电。当vt关断时，电感l及电源向负载放电，输出电压将是输入电压加上输入电源电压，因而有升压作用。
三，buck-boost变换器，也称升降压变换器，其输入输出电压极性相反，既可升压又可降压，数量关系为：。升降压变换器的电路模式如图4所示。工作原理是：
在开关管vt导通时，电流流过电感l，l储存能量。在vt关断时，电感向负载放电，同时向电容充电。
四，cuk变换器，也称串联变换器，其输入输出电压极性相反，既可升压又可降压，数量关系为：。cuk变换器的电路模式如图5所示。工作原理是：
在开关管vt导通时，二极管vd反偏截止，这时电感l1储能；c1的放电电流使l2储能，并向负载供电。在vt关断时，vd正偏导通，这时输入电源和l1向c1充电；同时l2的释能电流将维持负载电流。
2、隔离型开关电源变换器
一，推挽型变换器，其变换电路模型如图6所示。工作过程为：vt1和vt2轮流导通，这样将在二次侧产生交变的脉动电流，经过vd1和vd2全波整流转换为直流信号，再经l、c滤波，送给负载。
二，半桥型变换器，其变换电路模型如图7所示。工作过程跟推挽式差不多，也是vt1和vt2轮流导通，一次侧通过电源-vt1-n1-c2-电源及电源-c1-n1-vt2-电源产生交变电流，从而在二次侧产生交变的脉动电流，经过vd1和vd2全波整流转换为直流信号，再经l、c滤波，送给负载。
三，全桥型变换器，其变换电路模型如图8所示。工作过程为：vt1、vt2和vt3、vt4两对开关重复交互通断。
但两对开关导通有时间差，所以变压器一次侧加的电压为脉冲宽度等于其时间差的方波电压。变压器二次侧的二极管将此电压整流为方波，再经滤波器变为平滑直流电供给负载。
四，正激型变换器，其变换电路模型如图9所示。其工作过程为：开关导通时，变压器将能量从n1转移到n2，经过整流滤波后向负载输出。
开关关断时，变压器释放能量，二极管vd3和绕组n3就是为此而设的，能量通过它们反馈到输入侧。开关一断开，绕组n1中存储的能量就转移到绕组n3中。
五，隔离式cuk变换器，其变换电路模型如图10所示。其工作过程为：开关管断开时，电感l1的电流给电容c11充电，同时c12也充电。
开关管导通时，二极管变为截止状态，c12通过l2向负载r放电。
开关电源开题报告
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