A gyakori kapcsolóüzemű tápegységek alapvető topológiája
1. Bak lelépés
Csökkentse a bemenetet alacsonyabb feszültségre.
Talán a legegyszerűbb áramkör.
Egy induktor/kondenzátor szűrő simítja a kapcsolt négyszöghullámot.
A kimenet mindig kisebb vagy egyenlő, mint a bemenet.
A bemeneti áram nem folytonos (szakadt).
A kimeneti áram egyenletes.
2. Boost
Emelje fel a bemenetet magasabb feszültségre.
Ugyanaz, mint a bak, de az induktor, a kapcsoló és a dióda átrendezve.
A kimenet mindig nagyobb vagy egyenlő, mint a bemenet (a dióda előremenő feszültségesését figyelmen kívül hagyva).
A bemeneti áram egyenletes.
A kimeneti áram nem folyamatos (szakadt).
3. Buck-Boost buck-boost
Az induktorok, kapcsolók és diódák másik elrendezése.
A buck és a boost áramkörök hátrányainak kombinálása.
A bemeneti áram nem folytonos (szakadt).
A kimeneti áram szintén nem folytonos (szakadt).
A kimenet mindig a bemenet ellentéte (figyeljük meg a kondenzátor polaritását), de a magnitúdó kisebb vagy nagyobb is lehet, mint a bemenet.
A "flyback" konverter valójában egy buck-boost áramkör leválasztó (transzformátor csatolású) forma.
4. Flyback flyback
Úgy működik, mint egy buck-boost áramkör, de az induktornak két tekercselése van, és transzformátorként és induktorként is működik.
A kimenet lehet pozitív vagy negatív, amelyet a tekercs és a dióda polaritása határoz meg.
A kimeneti feszültség lehet nagyobb vagy kisebb, mint a bemeneti feszültség, amelyet a transzformátor fordulatszáma határoz meg.
Ez a legegyszerűbb izolációs topológia.
Másodlagos tekercsek és áramkörök hozzáadásával több kimenet is elérhető.
5. Előre
Lecsökkentő áramkör transzformátor csatolású formája.
Nem folytonos bemeneti áram, egyenletes kimeneti áram.
A transzformátor miatt a kimenet lehet nagyobb vagy kisebb, mint a bemenet, és bármilyen polaritású lehet.
Másodlagos tekercsek és áramkörök hozzáadásával több kimenet is elérhető.
A transzformátor magját minden kapcsolási ciklus során lemágnesezni kell. Általános gyakorlat az, hogy a primer tekercseléssel azonos fordulatszámú tekercset adnak hozzá.
A bekapcsolási fázisban a primer induktivitásban tárolt energia a kiegészítő tekercsen és a diódán keresztül szabadul fel a kikapcsolási fázisban.
6. Két tranzisztoros előre
Mindkét kapcsoló egyszerre működik.
Ha a kapcsoló ki van kapcsolva, a transzformátorban tárolt energia megfordítja a primer polaritását, így a dióda vezet.
Főbb előnyök: Az egyes kapcsolók feszültsége soha nem haladja meg a bemeneti feszültséget; nem kell visszaállítani a kanyargós pályákat.
7. Push-Pull
A kapcsolók (FET-ek) fázison kívül vannak és impulzusszélesség-modulált (PWM) a kimeneti feszültség szabályozására.
Jó transzformátormag kihasználtság - mindkét félciklusban áramot szállítanak.
Teljes hullámú topológia, így a kimeneti hullámfrekvencia kétszerese a transzformátor frekvenciájának.
A FET-re adott feszültség kétszerese a bemeneti feszültségnek.
8. Félhíd
Nagyon gyakori topológia a nagyobb teljesítményű konvertereknél.
A kapcsolók fázison kívül vannak hajtva, és impulzusszélesség-modulációval szabályozzák a kimeneti feszültséget.
Jó transzformátormag kihasználtság - mindkét félciklusban áramot szállítanak. A primer tekercs kihasználtsága pedig jobb, mint a push-pull áramköré.
Teljes hullámú topológia, így a kimeneti hullámfrekvencia kétszerese a transzformátor frekvenciájának.
A FET-re alkalmazott feszültség megegyezik a bemeneti feszültséggel.
9. Full-Bridge
A nagyobb teljesítményű konverterek leggyakoribb topológiája.
A kapcsolók átlós párokban vannak meghajtva impulzusszélesség-modulációval a kimeneti feszültség szabályozására.
Jó transzformátormag kihasználtság - mindkét félciklusban áramot szállítanak.
Teljes hullámú topológia, így a kimeneti hullámfrekvencia kétszerese a transzformátor frekvenciájának.
A FET-ekre adott feszültség megegyezik a bemeneti feszültséggel.
Adott teljesítmény mellett a primer áram fele akkora, mint a félhídé.
