合肥工业大学电力电子技术第十讲第三章

电力电子技术PowerElectronics3.4变压器隔离型DC/DC变换器基本的DC/DC变换器输出与输入之间存在直接电联系输入电压一般从电网直接经整流滤波取得，输出直接给负载供电，若输出电压等级与输入电压等级相差太大，势必影响调节控制范围造成了供电负载与电网电压之间的直接电联系目录学习指导3.1DC-DC变换器的基本结构

3.2DC-DC变换器换流及其特性分析3.3复合型DC-DC变换器3.4变压器隔离型DC-DC变换器

3.4.1隔离型Buck变换器-单端正激式变换器

3.4.2隔离型Buck-Boost变换器-单端反激式变换器

3.4.3隔离型Cuk变换器

3.4.4推挽式变换器

3.4.5全桥变换器

3.4.6半桥变换器3.4变压器隔离型DC/DC变换器为了解决这一问题，通常有两种办法：方法·1·电压等级合适的工频交流电压所需直流电压电网电压工频变压器整流滤波目录学习指导3.1DC-DC变换器的基本结构

3.2DC-DC变换器换流及其特性分析3.3复合型DC-DC变换器3.4变压器隔离型DC-DC变换器

3.4.1隔离型Buck变换器-单端正激式变换器

3.4.2隔离型Buck-Boost变换器-单端反激式变换器

3.4.3隔离型Cuk变换器

3.4.4推挽式变换器

3.4.5全桥变换器

3.4.6半桥变换器3.4变压器隔离型DC/DC变换器为了解决这一问题，通常有两种办法：方法·2·

其中从初级直流电压到负载所需要的直流电压的变换称隔离型DC/DC变换整流滤波斩波或逆变电路高频变压器整流滤波负载所需要的直流电压合适电压等级的高频交流电高频的脉冲或交流电初级直流电压电网电压目录学习指导3.1DC-DC变换器的基本结构

3.2DC-DC变换器换流及其特性分析3.3复合型DC-DC变换器3.4变压器隔离型DC-DC变换器

3.4.1隔离型Buck变换器-单端正激式变换器

3.4.2隔离型Buck-Boost变换器-单端反激式变换器

3.4.3隔离型Cuk变换器

3.4.4推挽式变换器

3.4.5全桥变换器

3.4.6半桥变换器3.4.1隔离型Buck变换器－单端正激式变换器

基本的Buck变换器如图3-13a所示A－O点之间的电压波形为方波，如图3-13b所示目录学习指导3.1DC-DC变换器的基本结构

3.2DC-DC变换器换流及其特性分析3.3复合型DC-DC变换器3.4变压器隔离型DC-DC变换器

3.4.1隔离型Buck变换器-单端正激式变换器

3.4.2隔离型Buck-Boost变换器-单端反激式变换器

3.4.3隔离型Cuk变换器

3.4.4推挽式变换器

3.4.5全桥变换器

3.4.6半桥变换器3.4.1隔离型Buck变换器－单端正激式变换器

图3-14隔离型Buck变换器将这一方波电压接到变压器T的原边，则副边也将输出相同形状的方波变压器副边输出接整流滤波电路，就可以得到隔离型Buck变换器，这种变换器的变压器原、副边同时工作，故也称为单端正激（Forward）变换器，如图3-14所示目录学习指导3.1DC-DC变换器的基本结构

3.2DC-DC变换器换流及其特性分析3.3复合型DC-DC变换器3.4变压器隔离型DC-DC变换器

3.4.1隔离型Buck变换器-单端正激式变换器

3.4.2隔离型Buck-Boost变换器-单端反激式变换器

3.4.3隔离型Cuk变换器

3.4.4推挽式变换器

3.4.5全桥变换器

3.4.6半桥变换器对于隔离型Buck变换器，由于加在变压器原边是单方向的脉冲电压，当VT导通时，原边线圈加正向电压并通以正向电流，磁芯中的磁感应强度将达到某一值，由于磁芯的磁滞效应，当VT关断时，线圈电压或电流回到零，而磁芯中磁通并不回到零，这就是剩磁通剩磁通的累加可能导致磁芯饱和，因此需要进行磁复位3.4.1隔离型Buck变换器－单端正激式变换器

目录学习指导3.1DC-DC变换器的基本结构

3.2DC-DC变换器换流及其特性分析3.3复合型DC-DC变换器3.4变压器隔离型DC-DC变换器

3.4.1隔离型Buck变换器-单端正激式变换器

3.4.2隔离型Buck-Boost变换器-单端反激式变换器

3.4.3隔离型Cuk变换器

3.4.4推挽式变换器

3.4.5全桥变换器

3.4.6半桥变换器磁芯复位技术可以分成两种：把铁芯的剩磁能量自然地转移，在为了复位所加的电子元件上消耗掉，或者把残存能量馈送到输入端或输出端通过外部能量强迫铁芯磁复位隔离型Buck变换器大多采用将剩磁能量馈送到输入端的再生式磁芯复位方法进行磁复位3.4.1隔离型Buck变换器－单端正激式变换器目录学习指导3.1DC-DC变换器的基本结构

3.2DC-DC变换器换流及其特性分析3.3复合型DC-DC变换器3.4变压器隔离型DC-DC变换器

3.4.1隔离型Buck变换器-单端正激式变换器

3.4.2隔离型Buck-Boost变换器-单端反激式变换器

3.4.3隔离型Cuk变换器

3.4.4推挽式变换器

3.4.5全桥变换器

3.4.6半桥变换器

将图3-14所示隔离型Buck变换器加上磁复位电路就构成了如图3-15（a）所示的带有磁复位电路的隔离型Buck变换器其中磁复位电路由绕组N3和箝位二极管VD2构成图3-14图3-15a)目录学习指导3.1DC-DC变换器的基本结构

3.2DC-DC变换器换流及其特性分析3.3复合型DC-DC变换器3.4变压器隔离型DC-DC变换器

3.4.1隔离型Buck变换器-单端正激式变换器

3.4.2隔离型Buck-Boost变换器-单端反激式变换器

3.4.3隔离型Cuk变换器

3.4.4推挽式变换器

3.4.5全桥变换器

3.4.6半桥变换器3.4.1隔离型Buck变换器－单端正激式变换器3.4.1隔离型Buck变换器－单端正激式变换器

图3-15（b）带有磁复位电路的隔离型Buck变换器电路主要工作波形如图3-15，一个工作周期分为3个阶段（a）能量传递阶段

目录学习指导3.1DC-DC变换器的基本结构

3.2DC-DC变换器换流及其特性分析3.3复合型DC-DC变换器3.4变压器隔离型DC-DC变换器

3.4.1隔离型Buck变换器-单端正激式变换器

3.4.2隔离型Buck-Boost变换器-单端反激式变换器

3.4.3隔离型Cuk变换器

3.4.4推挽式变换器

3.4.5全桥变换器

3.4.6半桥变换器3.4.1隔离型Buck变换器－单端正激式变换器

图3-15（b）带有磁复位电路的隔离型Buck变换器电路主要工作波形如图3-15，一个工作周期分为3个阶段（b）磁芯复位阶段

目录学习指导3.1DC-DC变换器的基本结构

3.2DC-DC变换器换流及其特性分析3.3复合型DC-DC变换器3.4变压器隔离型DC-DC变换器

3.4.1隔离型Buck变换器-单端正激式变换器

3.4.2隔离型Buck-Boost变换器-单端反激式变换器

3.4.3隔离型Cuk变换器

3.4.4推挽式变换器

3.4.5全桥变换器

3.4.6半桥变换器3.4.1隔离型Buck变换器－单端正激式变换器

图3-15（b）带有磁复位电路的隔离型Buck变换器电路主要工作波形如图3-15，一个工作周期分为3个阶段（c）电感续流阶段目录学习指导3.1DC-DC变换器的基本结构

3.2DC-DC变换器换流及其特性分析3.3复合型DC-DC变换器3.4变压器隔离型DC-DC变换器

3.4.1隔离型Buck变换器-单端正激式变换器

3.4.2隔离型Buck-Boost变换器-单端反激式变换器

3.4.3隔离型Cuk变换器

3.4.4推挽式变换器

3.4.5全桥变换器

3.4.6半桥变换器3.4.1隔离型Buck变换器－单端正激式变换器t0~t1阶段，能量传递阶段如图3-16(a)所示VT导通，经变压器耦合和二极管VD向负载传输能量此时，滤波电感L储能（a）能量传递阶段

目录学习指导3.1DC-DC变换器的基本结构

3.2DC-DC变换器换流及其特性分析3.3复合型DC-DC变换器3.4变压器隔离型DC-DC变换器

3.4.1隔离型Buck变换器-单端正激式变换器

3.4.2隔离型Buck-Boost变换器-单端反激式变换器

3.4.3隔离型Cuk变换器

3.4.4推挽式变换器

3.4.5全桥变换器

3.4.6半桥变换器3.4.1隔离型Buck变换器－单端正激式变换器

（a）能量传递阶段

输出电压

（3-52）二极管VDn承受的反向电压

（3-53）目录学习指导3.1DC-DC变换器的基本结构

3.2DC-DC变换器换流及其特性分析3.3复合型DC-DC变换器3.4变压器隔离型DC-DC变换器

3.4.1隔离型Buck变换器-单端正激式变换器

3.4.2隔离型Buck-Boost变换器-单端反激式变换器

3.4.3隔离型Cuk变换器

3.4.4推挽式变换器

3.4.5全桥变换器

3.4.6半桥变换器3.4.1隔离型Buck变换器－单端正激式变换器

t1~t2阶段，磁芯复位阶段如图3-16(b)所示VT截止，

N3承受上正下负的电压，N1N2将承受下正上负的电压，二极管VD截止电感L中产生的感应电势使续流二极管VD1导通，电感L中储存的能量通过二极管VD1向负载释放（b）磁芯复位阶段

目录学习指导3.1DC-DC变换器的基本结构

3.2DC-DC变换器换流及其特性分析3.3复合型DC-DC变换器3.4变压器隔离型DC-DC变换器

3.4.1隔离型Buck变换器-单端正激式变换器

3.4.2隔离型Buck-Boost变换器-单端反激式变换器

3.4.3隔离型Cuk变换器

3.4.4推挽式变换器

3.4.5全桥变换器

3.4.6半桥变换器变压器磁芯中的剩磁能量通过VD2和N3馈送到电源uo=0二极管VD承受的电压为：

开关管漏源（或集射）极之间承受的电压为：3.4.1隔离型Buck变换器－单端正激式变换器

（b）磁芯复位阶段

（3-54）（3-55）目录学习指导3.1DC-DC变换器的基本结构

3.2DC-DC变换器换流及其特性分析3.3复合型DC-DC变换器3.4变压器隔离型DC-DC变换器

3.4.1隔离型Buck变换器-单端正激式变换器

3.4.2隔离型Buck-Boost变换器-单端反激式变换器

3.4.3隔离型Cuk变换器

3.4.4推挽式变换器

3.4.5全桥变换器

3.4.6半桥变换器3.4.1隔离型Buck变换器－单端正激式变换器

t2~t0阶段，电感续流阶段，如图3-16(c)所示变压器磁芯中的剩磁能量全部释放完毕，电感L中储存的能量继续通过二极管VD1向负载释放uo=0（c）电感续流阶段目录学习指导3.1DC-DC变换器的基本结构

3.2DC-DC变换器换流及其特性分析3.3复合型DC-DC变换器3.4变压器隔离型DC-DC变换器

3.4.1隔离型Buck变换器-单端正激式变换器

3.4.2隔离型Buck-Boost变换器-单端反激式变换器

3.4.3隔离型Cuk变换器

3.4.4推挽式变换器

3.4.5全桥变换器

3.4.6半桥变换器3.4.1隔离型Buck变换器－单端正激式变换器隔离型Buck变换器－单端正激式变换器输出电压为：

式中：N1、N2分别为变压器原、副边绕组匝数；

Ui为变换器输入电压；D为功率管导通占空比；

输出电压仅决定于变换器输入电压、变压器的匝比和功率管的占空比，与负载电阻无关考虑：工作状态需要（磁复位需要）——占空比

n=N1/N2为变压器匝数比（3-51）目录学习指导3.1DC-DC变换器的基本结构

3.2DC-DC变换器换流及其特性分析3.3复合型DC-DC变换器3.4变压器隔离型DC-DC变换器

3.4.1隔离型Buck变换器-单端正激式变换器

3.4.2隔离型Buck-Boost变换器-单端反激式变换器

3.4.3隔离型Cuk变换器

3.4.4推挽式变换器

3.4.5全桥变换器

3.4.6半桥变换器对Buck-Boost直流变换器如图3-17(a)，若将中间的电感改为隔离变压器，即可推出隔离型Buck-Boost变换器这种变换器副边是在功率管关断期间工作的，故亦称单端反激式（Fly-back）变换器，如图3-17(b)所示目录学习指导3.1DC-DC变换器的基本结构

3.2DC-DC变换器换流及其特性分析3.3复合型DC-DC变换器3.4变压器隔离型DC-DC变换器

3.4.1隔离型Buck变换器-单端正激式变换器

3.4.2隔离型Buck-Boost变换器-单端反激式变换器

3.4.3隔离型Cuk变换器

3.4.4推挽式变换器

3.4.5全桥变换器

3.4.6半桥变换器3.4.2隔离型Buck－Boost变换器

－单端反激式变换器将图3-17(b)副边绕组重新排列整理后，如图3-17(c)所示

隔离型Buck-Boost变换器拓扑3.4.2隔离型Buck－Boost变换器

－单端反激式变换器目录学习指导3.1DC-DC变换器的基本结构

3.2DC-DC变换器换流及其特性分析3.3复合型DC-DC变换器3.4变压器隔离型DC-DC变换器

3.4.1隔离型Buck变换器-单端正激式变换器

3.4.2隔离型Buck-Boost变换器-单端反激式变换器

3.4.3隔离型Cuk变换器

3.4.4推挽式变换器

3.4.5全桥变换器

3.4.6半桥变换器当VT导通时，电路的电流路径和N2绕组上的感应电压极性如图3-18(a)所示输入电压Ui加到变压器T的原边绕组N1上，二极管VD截止，副边绕组N2中没有电流流过电源输入的能量以磁能的形式储存于反激变压器（电感）中，该阶段为电感储能阶段目录学习指导3.1DC-DC变换器的基本结构

3.2DC-DC变换器换流及其特性分析3.3复合型DC-DC变换器3.4变压器隔离型DC-DC变换器

3.4.1隔离型Buck变换器-单端正激式变换器

3.4.2隔离型Buck-Boost变换器-单端反激式变换器

3.4.3隔离型Cuk变换器

3.4.4推挽式变换器

3.4.5全桥变换器

3.4.6半桥变换器3.4.2隔离型Buck－Boost变换器

－单端反激式变换器当VT截止时，电路电流路径与N2绕组上的感应电压极性如图3-18(b)所示由于电感中电流方向不能突变，这时N2绕组上的感应电压使二极管VD导通反激变压器（电感）中储存的能量通过另一个绕组传输给负载，该阶段为电感释放能量阶段3.4.2隔离型Buck－Boost变换器

－单端反激式变换器目录学习指导3.1DC-DC变换器的基本结构

3.2DC-DC变换器换流及其特性分析3.3复合型DC-DC变换器3.4变压器隔离型DC-DC变换器

3.4.1隔离型Buck变换器-单端正激式变换器

3.4.2隔离型Buck-Boost变换器-单端反激式变换器

3.4.3隔离型Cuk变换器

3.4.4推挽式变换器

3.4.5全桥变换器

3.4.6半桥变换器当电感中的能量全部释放完毕后电路电流途径与N2绕组上的感应电压极性如图3-18(c)所示

负载将全部由输出滤波电容供电该阶段为电容放电阶段目录学习指导3.1DC-DC变换器的基本结构

3.2DC-DC变换器换流及其特性分析3.3复合型DC-DC变换器3.4变压器隔离型DC-DC变换器

3.4.1隔离型Buck变换器-单端正激式变换器

3.4.2隔离型Buck-Boost变换器-单端反激式变换器

3.4.3隔离型Cuk变换器

3.4.4推挽式变换器

3.4.5全桥变换器

3.4.6半桥变换器3.4.2隔离型Buck－Boost变换器

－单端反激式变换器

根据隔离型Buck-Boost变换器中能量转移的过程：在VT导通期间先由电源输入的能量以磁能的形式储存于反激变压器（电感）中；在VT截止期间再由反激变压器（电感）中储存的能量通过另一个绕组传输给负载；这种变换器也称为电感储能型隔离变换器

3.4.2隔离型Buck－Boost变换器

－单端反激式变换器目录学习指导3.1DC-DC变换器的基本结构

3.2DC-DC变换器换流及其特性分析3.3复合型DC-DC变换器3.4变压器隔离型DC-DC变换器

3.4.1隔离型Buck变换器-单端正激式变换器

3.4.2隔离型Buck-Boost变换器-单端反激式变换器

3.4.3隔离型Cuk变换器

3.4.4推挽式变换器

3.4.5全桥变换器

3.4.6半桥变换器假设绕组N1的电感量为L1，绕组N2的电感量为L2设VT导通前流过N1电流为0，则VT导通期间流过N1的电流为:

若VT的导通时间为ton，则导通终了时，i1的幅值I1P为:

（3-56）（3-57）3.4.2隔离型Buck－Boost变换器

－单端反激式变换器目录学习指导3.1DC-DC变换器的基本结构

3.2DC-DC变换器换流及其特性分析3.3复合型DC-DC变换器3.4变压器隔离型DC-DC变换器

3.4.1隔离型Buck变换器-单端正激式变换器

3.4.2隔离型Buck-Boost变换器-单端反激式变换器

3.4.3隔离型Cuk变换器

3.4.4推挽式变换器

3.4.5全桥变换器

3.4.6半桥变换器3.4.2隔离型Buck－Boost变换器

－单端反激式变换器

VT截止期间流过N2的电流为:其中Uo为输出电压，I2P为VT截止开始时流过N2的电流幅值:VT截止期间，变压器储能完全释放所需要的时间为:

（3-59）（3-60）目录学习指导3.1DC-DC变换器的基本结构

3.2DC-DC变换器换流及其特性分析3.3复合型DC-DC变换器3.4变压器隔离型DC-DC变换器

3.4.1隔离型Buck变换器-单端正激式变换器

3.4.2隔离型Buck-Boost变换器-单端反激式变换器

3.4.3隔离型Cuk变换器

3.4.4推挽式变换器

3.4.5全桥变换器

3.4.6半桥变换器（3-58）根据功率管导通期间变压器（电感）储能在截止期间释放情况不同，单端反激式变换器有3种工作模式变压器磁通连续工作模式变压器磁通临界连续工作模式变压器磁通断续工作模式目录学习指导3.1DC-DC变换器的基本结构

3.2DC-DC变换器换流及其特性分析3.3复合型DC-DC变换器3.4变压器隔离型DC-DC变换器

3.4.1隔离型Buck变换器-单端正激式变换器

3.4.2隔离型Buck-Boost变换器-单端反激式变换器

3.4.3隔离型Cuk变换器

3.4.4推挽式变换器

3.4.5全桥变换器

3.4.6半桥变换器3.4.2隔离型Buck－Boost变换器

－单端反激式变换器变压器磁通连续状态主要工作波形如图3-19(a)所示当VT截止时间较小时，toff<trel，在截止时间结束时刻电流i2大于零即I2min>0，在这种状态下，下一个周期开始VT重新导通时原边绕组的电流i1也不是从零开始，而是从I1min（I1min=I2min/n）起按Ui/L1的斜率线性上升目录学习指导3.1DC-DC变换器的基本结构

3.2DC-DC变换器换流及其特性分析3.3复合型DC-DC变换器3.4变压器隔离型DC-DC变换器

3.4.1隔离型Buck变换器-单端正激式变换器

3.4.2隔离型Buck-Boost变换器-单端反激式变换器

3.4.3隔离型Cuk变换器

3.4.4推挽式变换器

3.4.5全桥变换器

3.4.6半桥变换器3.4.2隔离型Buck－Boost变换器

－单端反激式变换器电路经历了电感储能和电感能量释放两个阶段目录学习指导3.1DC-DC变换器的基本结构

3.2DC-DC变换器换流及其特性分析3.3复合型DC-DC变换器3.4变压器隔离型DC-DC变换器

3.4.1隔离型Buck变换器-单端正激式变换器

3.4.2隔离型Buck-Boost变换器-单端反激式变换器

3.4.3隔离型Cuk变换器

3.4.4推挽式变换器

3.4.5全桥变换器

3.4.6半桥变换器3.4.2隔离型Buck－Boost变换器

－单端反激式变换器变压器磁通临界连续状态主要工作波形如图3-19(b)所示当VT的截止时间toff和绕组N2电流i2衰减到零所需要的时间相等时，即toff=trel，那么在VT截止时间终了时，绕组N2中的电流i2正好下降到零。在下一个周期VT重新导通时，N1中的电流i1从零开始，按(Ui/L1)t的规律线性上升目录学习指导3.1DC-DC变换器的基本结构

3.2DC-DC变换器换流及其特性分析3.3复合型DC-DC变换器3.4变压器隔离型DC-DC变换器

3.4.1隔离型Buck变换器-单端正激式变换器

3.4.2隔离型Buck-Boost变换器-单端反激式变换器

3.4.3隔离型Cuk变换器

3.4.4推挽式变换器

3.4.5全桥变换器

3.4.6半桥变换器3.4.2隔离型Buck－Boost变换器

－单端反激式变换器电路经历了电感储能和电感能量释放两个阶段目录学习指导3.1DC-DC变换器的基本结构

3.2DC-DC变换器换流及其特性分析3.3复合型DC-DC变换器3.4变压器隔离型DC-DC变换器

3.4.1隔离型Buck变换器-单端正激式变换器

3.4.2隔离型Buck-Boost变换器-单端反激式变换器

3.4.3隔离型Cuk变换器

3.4.4推挽式变换器

3.4.5全桥变换器

3.4.6半桥变换器3.4.2隔离型Buck－Boost变换器

－单端反激式变换器变压器磁通不连续状态主要工作波形如图3-19(c)所示当VT截止时间toff比绕组N2中电流i2衰减到零所需的时间更长，即toff

>trel时，副边电流i2及变压器磁通在VT截止时间toff以前便已经衰减到零。在下一个周期VT重新导通时，电流i1从零开始按(Ui/L1)t的规律线性上升目录学习指导3.1DC-DC变换器的基本结构

3.2DC-DC变换器换流及其特性分析3.3复合型DC-DC变换器3.4变压器隔离型DC-DC变换器

3.4.1隔离型Buck变换器-单端正激式变换器

3.4.2隔离型Buck-Boost变换器-单端反激式变换器

3.4.3隔离型Cuk变换器

3.4.4推挽式变换器

3.4.5全桥变换器

3.4.6半桥变换器3.4.2隔离型Buck－Boost变换器

－单端反激式变换器

电路经历了电感储能、电感能量释放和电容供电三个阶段目录学习指导3.1DC-DC变换器的基本结构

3.2DC-DC变换器换流及其特性分析3.3复合型DC-DC变换器3.4变压器隔离型DC-DC变换器

3.4.1隔离型Buck变换器-单端正激式变换器

3.4.2隔离型Buck-Boost变换器-单端反激式变换器

3.4.3隔离型Cuk变换器

3.4.4推挽式变换器

3.4.5全桥变换器

3.4.6半桥变换器3.4.2隔离型Buck－Boost变换器

－单端反激式变换器由于VT导通期间储存在变压器T中的能量为:每单位时间内电源供给的能量，即输入功率Pi为:输出功率Po为假定电路中没有损耗，全部功率都被负载吸收，则输出功率Po与输入功率Pi相等，可得目录学习指导3.1DC-DC变换器的基本结构

3.2DC-DC变换器换流及其特性分析3.3复合型DC-DC变换器3.4变压器隔离型DC-DC变换器

3.4.1隔离型Buck变换器-单端正激式变换器

3.4.2隔离型Buck-Boost变换器-单端反激式变换器

3.4.3隔离型Cuk变换器

3.4.4推挽式变换器

3.4.5全桥变换器

3.4.6半桥变换器3.4.2隔离型Buck－Boost变换器

－单端反激式变换器输出电压Uo为：

在导通时间确定后，输出电压Uo与负载电阻RL有关，RL愈大则输出电压愈高反之RL愈小，则输出电压愈低，这是反激变换器的一个特点。不应让负载开路（负载开路相当于负载电阻无穷大，Uo会出现过电压）必须接入一定的负载或者在电路中接入“死负载”（3-61）目录学习指导3.1DC-DC变换器的基本结构

3.2DC-DC变换器换流及其特性分析3.3复合型DC-DC变换器3.4变压器隔离型DC-DC变换器

3.4.1隔离型Buck变换器-单端正激式变换器

3.4.2隔离型Buck-Boost变换器-单端反激式变换器

3.4.3隔离型Cuk变换器

3.4.4推挽式变换器

3.4.5全桥变换器

3.4.6半桥变换器3.4.2隔离型Buck－Boost变换器

－单端反激式变换器VT截止时，VD导通，副边绕组N2上的电压幅值近似为输出电压Uo(忽略VD的正向压降及引线压降)，这样，绕组N1上感应的电势UN1应为：

则VT截止期间漏－源极间承受的电压为：由于UDS与输出电压Uo有关，Uo还随负载电阻的增大而升高。因此，负载开路时，容易造成管子损坏（3-62）（3-63）目录学习指导3.1DC-DC变换器的基本结构

3.2DC-DC变换器换流及其特性分析3.3复合型DC-DC变换器3.4变压器隔离型DC-DC变换器

3.4.1隔离型Buck变换器-单端正激式变换器

3.4.2隔离型Buck-Boost变换器-单端反激式变换器

3.4.3隔离型Cuk变换器

3.4.4推挽式变换器

3.4.5全桥变换器

3.4.6半桥变换器3.4.2隔离型Buck－Boost变换器

－单端反激式变换器3.4.2隔离型Buck－Boost变换器

－单端反激式变换器如何控制功率管VT？如何实现变压器输出电压稳定？如何设定VT的开关频率？如何调整VT的导通占空比？如何实现VT的过流保护？UC3842工作原理1脚：输出补偿端。该管脚为误差放大器输出，并可用于环路补偿。2脚：电压反馈端。该管脚为误差放大器的反相输入端，通常通过一个分压器连接至开关电源的输出，构成电压闭环。3脚：电流取样端。一个正比于所控电流的电压接至该引脚，利用电流测定比较器构成电流闭环。当该引脚电压≥1.0V时，PWM控制芯片封锁输出脉冲。4脚：RT/CT端。用于外接振荡电阻和电容，将电阻RT跨接在4脚与8脚（Vref）两端，电容CT接在4脚与电源地之间。当RT>5kΩ时，振荡频率为：

5脚：接地端。是控制电路与电源的公共地。6脚：脉冲输出端。该输出可直接驱动功率MOSFET，具有1A的驱动（拉、灌）能力。7脚：电源供电端。启动门限电压为16V，最低工作电压为10V。8脚：基准电压输出端。该引脚输出5V基准电压，具有50mA的带载能力，该电源通过RT向CT提供充电电流。UC3842工作原理3.4.3隔离型Cuk变换器首先将C1分成两个相串联的电容C1C2，得到图3-20(b)图3-20(a)的Cuk变换器，只能提供一个反极性、不隔离的单一输出电压，在要求有不同的输出电压和不同极性的多组输出时，特别要求输入、输出之间电气隔离时，就需要加入隔离变压器目录学习指导3.1DC-DC变换器的基本结构

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3.4.1隔离型Buck变换器-单端正激式变换器

3.4.2隔离型Buck-Boost变换器-单端反激式变换器

3.4.3隔离型Cuk变换器

3.4.4推挽式变换器

3.4.5全桥变换器

3.4.6半桥变换器3.4.3隔离型Cuk变换器断开A点，并在A点插入变压器，即将Cuk直流变换器演变成隔离型Cuk变换器目录学习指导3.1DC-DC变换器的基本结构

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3.4.1隔离型Buck变换器-单端正激式变换器

3.4.2隔离型Buck-Boost变换器-单端反激式变换器

3.4.3隔离型Cuk变换器

3.4.4推挽式变换器

3.4.5全桥变换器

3.4.6半桥变换器3.4.3隔离型Cuk变换器隔离型Cuk变换器的工作原理是与Cuk型变换器相同，的其输出电压与输入电压的关系是在式3-39基础上加入变压器的变比N1/N2隔离型Cuk变换器的显著特点是：由于电容C1、C2隔直流的作用，变压器的原、副边绕组均无直流流过且是连续的，具有较小的纹波分量隔离型Cuk变换器的磁芯是双方向磁化的，没有直流磁化导致饱和的可能性，不需要加气隙，体积可以做得较小与其它只有一个开关管的单端电路相比，隔离型Cuk变换器的变压器体积小一半，而且绕组面积减小，铜耗也减小（3-64）目录学习指导3.1DC-DC变换器的基本结构

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3.4.1隔离型Buck变换器-单端正激式变换器

3.4.2隔离型Buck-Boost变换器-单端反激式变换器

3.4.3隔离型Cuk变换器

3.4.4推挽式变换器

3.4.5全桥变换器

3.4.6半桥变换器3.4.4推挽式变换器对图3-15(a)所示的正激变换器若将续流二极管VD1去掉，滤波电感将经过变压器副边绕组和整流二极管VD续流，电路仍然可以工作图3-15a单端正激变换器目录学习指导3.1DC-DC变换器的基本结构

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3.4.1隔离型Buck变换器-单端正激式变换器

3.4.2隔离型Buck-Boost变换器-单端反激式变换器

3.4.3隔离型Cuk变换器

3.4.4推挽式变换器

3.4.5全桥变换器

3.4.6半桥变换器3.4.4推挽式变换器若将两个开关管的控制信号占空比相同，在相位上相差180o的这种经过变压器副边绕组和整流二极管VD续流的变换器的输入和输出都并联起来对同一个负载供电，就构成了双正激变换器，如图3-21(a)所示图3-21双正激变换器电路拓扑目录学习指导3.1DC-DC变换器的基本结构

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3.4.1隔离型Buck变换器-单端正激式变换器

3.4.2隔离型Buck-Boost变换器-单端反激式变换器

3.4.3隔离型Cuk变换器

3.4.4推挽式变换器

3.4.5全桥变换器

3.4.6半桥变换器3.4.4推挽式变换器若使图3-21(a)两个变压器共用一个磁芯，如图3-21(b)所示每个正激变换器都将以另一个正激变换器的原边绕组和IGBT的反并联二极管进行磁复位目录学习指导3.1DC-DC变换器的基本结构

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3.4.2隔离型Buck-Boost变换器-单端反激式变换器

3.4.3隔离型Cuk变换器

3.4.4推挽式变换器

3.4.5全桥变换器

3.4.6半桥变换器3.4.4推挽式变换器由于两个正激变换器的原边绕组和IGBT的反并联二极管互为对方的磁复位电路，可将原先的磁复位电路去掉就构成如图3-21(c)所示的推挽变换器整理后的电路如图3-21(d)所示目录学习指导3.1DC-DC变换器的基本结构

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3.4.3隔离型Cuk变换器

3.4.4推挽式变换器

3.4.5全桥变换器

3.4.6半桥变换器3.4.4推挽式变换器假定电路已工作在稳定状态，两个开关管VTl、VT2的驱动信号相位相差180o且考虑变压器剩磁能量的释放推挽式变换器一个开关周期有6个工作阶段（a）能量传输阶段

t0~t1阶段，能量传输阶段，电流路径示意图如图3-23(a)所示VT1导通时，Ui加到NP1上，所有带“*”端为负，VT2的集电极通过变压器耦合作用承受2Ui的电压。副边绕组NS1“*”端为负，电流流经VD3、L到负载上目录学习指导3.1DC-DC变换器的基本结构

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3.4.3隔离型Cuk变换器

3.4.4推挽式变换器

3.4.5全桥变换器

3.4.6半桥变换器3.4.4推挽式变换器t1~t2阶段，剩磁能量复位阶段电流路径示意图如图3-23(b)所示VT1和VT2均关断，变压器的剩磁能量一方面通过VT2的反并联二极管VD2馈送到电源，另一方面通过VD4馈送到负载。这时VT1上承受的电压为2Ui，t2时刻剩磁能量全部释放完毕（b）剩磁能量复位阶段

目录学习指导3.1DC-DC变换器的基本结构

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3.4.1隔离型Buck变换器-单端正激式变换器

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3.4.6半桥变换器3.4.4推挽式变换器t2~t3阶段，续流阶段，电流