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开关电源三种拓扑结构,电路拓扑分享-KIA MOS管

信息来源:本站 日期:2026-01-22 

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开关电源三种拓扑结构,电路拓扑分享-KIA MOS管


开关电源三种拓扑

开关电源常见的三种拓扑分为Buck(降压型)、Boost(升压型)和Buck-Boost(升降压型)这三种基本类型。

Buck(降压型)拓扑:

核心功能是将输入的高电压转换为较低的输出电压(例如12V降至5V)。

工作原理是通过开关管的通断控制,将输入电压“斩波”后经电感滤波输出平稳直流电。

优点是结构简单、成本低、效率高(中小功率下可达90%以上),但缺点是输出电压必须低于输入电压,无法实现升压。

典型应用包括家电控制板、单片机供电和USB充电器。

Boost(升压型)拓扑:

功能正好与Buck相反,用于将输入的低电压提升至更高的输出电压(例如3.7V锂电池升至5V)。开关管导通时电感储能,关断时电感产生的反向电动势与输入电压叠加,通过二极管给输出电容充电。

优点是结构简单且升压范围灵活,但缺点是输出纹波相对较大,且开关管承受的电压等于输出电压。

常用于移动电源、太阳能电池板和汽车电子系统。

Buck-Boost(升降压型)拓扑:

结合了降压与升压的功能,其输出电压既可以低于也可以高于输入电压,且输入与输出极性相反。这种拓扑的特点是能量传递必须先储存在电感中,再传输到输出端,因此也被称为“纯反激”拓扑。

适用于输入电压范围宽广、需要极性反转的场景,例如利用降压芯片通过改变电路连接方式来实现正负电源转换。

开关电源拓扑结构

Buck

Buck拓扑同样只有一种,且输入输出极性相同。举例来说,正对正的降压变换器能把12V变换为5V。负对负的降压变换器能把-12V转换成-5V。因此,输出电压幅值必须始终小于输入电压幅值。所以,降压变换器只能降压,不能改变极性。

Buck电路结构如图所示:

开关电源三种拓扑

Boost

Boost拓扑仅有一种,且输入和输出极性相同。举例来说,正对正的Boost电路能把12V变换为50V,负对负的Boost电路能把-12V变换为-50V。因此,输出电压幅值必须始终大于输入电压幅值。升压变换器只能升压,不能变换极性。

Boost电路结构如图所示:

开关电源三种拓扑

Buck-Boost

Buck-Boost根据地参考点的位置可以进一步细分为正对负型和负对正型。升降压型拓扑的端口特性为:输入与输出反相;可升压也可降压。

电路结构如图所示:

开关电源三种拓扑

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