20170330-功率变换器拓扑之间的关系

功率变换器拓扑之间的关系普高（杭州）科技开发有限公式张兴柱博士“道生一、一生二、二生三、三生万物”。在开关电源领域，这个道就是产品的高功率密度，即单位体积内传输或者变换的功率。为了实现高功率密度的这个道，组成功率变换器的拓扑只能用无损耗的功率元件和用开关方式工作的功率器件。根据这个原则，最基本的功率变换器拓扑，只能由一个电感（L），一个电容（C），一个有源开关（AS），一个无源开关（PS）组成。这样便产生了第一个最基本的功率变换器拓扑，名为Buck变换器。在Buck变换器的基础上，将AS、PS、L逆时针转动一个位置，便产生了第二个基本变换器，名为Boost变换器；在Boost变换器的基础上，将AS，PS，L逆时针再转动一个位置，便产生了第三个基本变换器，名为Buckboost变换器。LASPSCgVoVgIoLILASPSCgVoVgIoLILASPSCgVoVgIoLIBuckBoostBuckboost用Boost变换器和Buck变换器的级联得到了Cuk变换器，从Cuk变换器可以演变出Sepic变换器及Zeta变换器，这样便产生了传统意义上的六个基本变换器。每一个基本变换器，在加上隔离变压器后，又会产生许许多多的子变换器，这种演变的不断继续，形成了一个个庞大的变换器家族，产生了无数多个的子变换器拓扑。所以功率变换器的演变同样符合道，其实世界上的万事万物，没有一个能离开道的。Buck变换器的家族，是目前最兴旺的家族。这个家族中有应用非常广泛的正激变换器，半桥变换器，全桥变换器，推挽变换器，不对称半桥变换器，移相全桥变换器，半桥LLC变换器，也有更多被研究过，但没有获得应用的变换器。Boost变换器的家族，虽然有很长一段时间，孤苦零丁，但目前已经在追赶Buck变换器家族了。原因是新能源及其应用的快速发展，需要这个家族的发展，这个家族应用较多的成员是Boost变换器本身，和各种隔离的Boost变换器，其研究和应用都在大踏步地进行着。Buckboost变换器的家族，在小功率开关电源领域，占据着得天独厚的优势。其成员之一的反激变换器，更是独领风骚，谁也无法撼动它在100W以内开关电源中的地位。1