探討開關(guān)電源拓撲結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點
為了表征各種電壓或電流波形的好壞，通常都是拿電壓或電流的幅值、平均值、有效值、一次諧波等參量相互進行比照。在開關(guān)電源當中，電壓或電流的幅值和 平均值最直觀，因而，我們用電壓或電流的幅值與其平均值之比，稱為脈動系數(shù)S;也有人用電壓或電流的有效值與其平均值之比，稱為波形系數(shù)K。
因而，電壓和電流的脈動系數(shù)Sv、Si以及波形系數(shù)Kv、Ki別離表明為：
Sv = Up/Ua —— 電壓脈動系數(shù) （1-84）
Si = Im/Ia —— 電流脈動系數(shù) （1-85）
Kv =Ud/Ua —— 電壓波形系數(shù) （1-86）
Ki = Id/Ia —— 電流波形系數(shù) （1-87）
上面4式中，Sv、Si、Kv、Ki別離表明：電壓和電流的脈動系數(shù)S，和電壓和電流的波形系數(shù)K，在通常能夠分明白的情況下通常都只寫字母大寫S或 K。脈動系數(shù)S和波形系數(shù)K都是表征電壓或許電流好壞的目標，S和K的值，顯然是越小越好。S和K的值越小，表明輸出電壓和電流越安穩(wěn)，電壓和電流的紋波 也越小。
反激式開關(guān)電源的長處和缺陷
1 反激式開關(guān)電源的電壓和電流的輸出特性要比正激式開關(guān)電源的差。
反激式開關(guān)電源在操控開關(guān)接通時期不向負載供給功率輸出，僅在操控開關(guān)關(guān)斷時期才把存儲能量轉(zhuǎn)化為反電動勢向負載供給輸出，但操控開關(guān)的占空比為 0.5時，變壓器次級線圈輸出的電壓的平均值約等于電壓最大值的的二分之一，而流過負載的電流恰好等于變壓器次級線圈最大電流的四分之一。即電壓脈動系數(shù) 等于2，電流脈動系數(shù)等于4。反激式開關(guān)電源的電壓脈動系數(shù)，和正激式開關(guān)電源的脈動系數(shù)底子相同，可是電流的脈動系數(shù)是正激式開關(guān)電源的電流脈動系數(shù)的 兩倍。由此可知，反激式開關(guān)電源的電壓和電流的輸出特性要比正激式開關(guān)電源的差。格外是，反激式開關(guān)電源運用的時分，為了避免電源開關(guān)管過壓擊，起占空比 通常都小于0.5，此刻，流過變壓器次級線圈的電流會呈現(xiàn)斷續(xù)，電壓和電流的脈動系數(shù)都會添加，其電壓和電流的輸出特性將會變得更差。
2 反激式開關(guān)電源的瞬態(tài)操控特性相對來說比照差。
由于反激式開關(guān)電源僅在開關(guān)關(guān)斷時期才向負載供給能量輸出，當負載電流呈現(xiàn)改變時，開關(guān)電源不能立即對輸出電壓或電流發(fā)生反響，而需求比及下一個周期 事，經(jīng)過輸出電壓取樣和調(diào)寬操控電路的效果，開關(guān)電源才開端對現(xiàn)已過去了的作業(yè)進行反響，即改動占空比，因而，反激式開關(guān)電源的瞬態(tài)操控特性相對來說比照 差。有時，當負載電流改變的頻率和相位與取樣、調(diào)寬操控電路輸出的電壓的延時特性在相位保持一致的時分，反激式開關(guān)電源輸出電壓可能會發(fā)生顫動，這種情況 在電視機的開關(guān)電源中最簡略呈現(xiàn)。
3 反激式開關(guān)電源變壓器初級和次級線圈的漏感都比照大，開關(guān)電源變壓器的作業(yè)效率低。
反激式開關(guān)電源變壓器的鐵芯通常需求留必定的氣隙，一方面是為了避免變壓器的鐵芯因流過變壓器的初級線圈的電流過大，簡略發(fā)生磁飽滿。另一方面是由于 變壓器的輸出功率小，需求經(jīng)過調(diào)整電壓器的氣隙和初級線圈的匝數(shù)，來調(diào)整變壓器初級線圈的電感量的巨細。因而，反激式開關(guān)電源變壓器初級和次級線圈的漏感 都比照大，從而會下降開關(guān)電源變壓器的作業(yè)效率，而且漏感還會發(fā)生反電動勢，簡略把開關(guān)管擊穿。
4 反激式開關(guān)電源的長處是電路比照簡略，體積比照小，反激式開關(guān)電源輸出電壓受占空比的調(diào)制起伏，相關(guān)于正激式開關(guān)電源來要高許多。
反激式開關(guān)電源的長處是電路比照簡略，比正激式開關(guān)電源少用了一個大的儲能濾波電感，以及一個續(xù)流二極管，一次，反激式開關(guān)電源的體積要比正激式開關(guān) 電源的體積小，且本錢也要低。此外，反激式開關(guān)電源輸出電壓受占空比的調(diào)制起伏，相關(guān)于正激式開關(guān)電源來要高許多，因而，反激式開關(guān)電源請求調(diào)控占空比的 差錯信號起伏要比照低，差錯信號放大器的增益和動態(tài)規(guī)模也要較小。由于這些長處，現(xiàn)在，反激式開關(guān)電源在家電領(lǐng)域中仍是被廣泛的運用。
5 反激式開關(guān)電源多用于功率較小的場合或是多路輸出的場合。
6 反激式開關(guān)電源不需求加磁復位繞組。
在反激式開關(guān)電源中，在開關(guān)管關(guān)斷的時分，反激式變換器的變壓器儲能向負載開釋，磁芯天然復位，不需求加磁復位辦法。
7 在反激式開關(guān)電源中，電壓器既具有儲能的功用，有具有變壓和阻隔的功用。
正激式開關(guān)電源的長處和缺陷
1 正激式變壓器開關(guān)電源輸出電壓的瞬態(tài)操控特性相對來說比照好。
正激式變壓器開關(guān)電源恰好是在變壓器的初級線圈被直流電壓鼓勵時，變壓器的次級線圈向負載供給功率輸出，而且輸出電壓的起伏是底子安穩(wěn)的，此刻雖然輸 出功率不停地改變，但輸出電壓的起伏底子仍是不變，這說明正激式變壓器開關(guān)電源輸出電壓的瞬態(tài)操控特性相對來說比照好;只要在操控開關(guān)處于關(guān)斷時期，功率 輸出才悉數(shù)由儲能電感和儲能電容兩者一起供給，此刻輸出電壓雖然受負載電流的影響，但假如儲能電容的容量獲得比照大，負載電流對輸出電壓的影響也很小。
2 正激式變壓器開關(guān)電源負載才能相對來說比照強。
由于正激式變壓器開關(guān)電源通常都是選擇變壓器輸出電壓的一星期平均值，儲能電感在操控開關(guān)接通和關(guān)斷時期都向負載供給電流輸出，因而，正激式變壓器開關(guān) 電源的負載才能相對來說比照強，輸出電壓的紋波比照小。假如請求正激式變壓器開關(guān)電源輸出電壓有較大的調(diào)整率，在正常負載的情況下，操控開關(guān)的占空比最佳 選擇在0.5擺布，或稍大于0.5，此刻流過儲能濾波電感的電流才是接連電流。當流過儲能濾波電感的電流為接連電流時，負載才能相對來說比照強。
3正激式變壓器開關(guān)電源的電壓和電流輸出特性要比反激式變壓器開關(guān)電源好許多。
當操控開關(guān)的占空比為0.5時，正激式變壓器開關(guān)電源輸出電壓uo的幅值恰好等于電壓平均值Ua的兩倍，流過濾波儲能電感電流的最大值Im也恰好是平 均電流Io（輸出電流）的兩倍，因而，正激式變壓器開關(guān)電源的電壓和電流的脈動系數(shù)S都約等于2，而與反激式變壓器開關(guān)電源的電壓和電流的脈動系數(shù)S相 比，差不多小一倍，說明正激式變壓器開關(guān)電源的電壓和電流輸出特性要比反激式變壓器開關(guān)電源好許多。
4正激式開關(guān)電源比反激式變壓器開關(guān)電源多用一個大儲能濾波電感，以及一個續(xù)流二極管。
正激式變壓器開關(guān)電源的缺陷也是十分顯著的。其間一個是電路比反激式變壓器開關(guān)電源多用一個大儲能濾波電感，以及一個續(xù)流二極管。此外，正激式變壓器 開關(guān)電源輸出電壓受占空比的調(diào)制起伏，相關(guān)于反激式變壓器開關(guān)電源來說要低許多，這個從（1-77）和（1-78）式的比照就很顯著能夠看出來。因而，正 激式變壓器開關(guān)電源請求調(diào)控占空比的差錯信號起伏比照高，差錯信號放大器的增益和動態(tài)規(guī)模也比照大。
5正激式開關(guān)電源的體積比照大。
正激式變壓器開關(guān)電源為了削減變壓器的勵磁電流，進步作業(yè)效率，變壓器的伏秒容量通常都獲得比照大（伏秒容量等于輸入脈沖電壓起伏與脈沖寬度的乘積， 這里用US來表明），而且為了避免變壓器初級線圈發(fā)生的反電動勢把開關(guān)管擊穿，正激式變壓器開關(guān)電源的變壓器要比反激式變壓器開關(guān)電源的變壓器多一個反電 動勢吸收繞組，因而，正激式變壓器開關(guān)電源的變壓器的體積要比反激式變壓器開關(guān)電源的變壓器的體積大。
6正激式開關(guān)電源的變壓器初級線圈發(fā)生的反電動勢電壓要比反激式變壓器開關(guān)電源發(fā)生的反電動勢電壓高。
正激式變壓器開關(guān)電源還有一個更大的缺陷是在操控開關(guān)關(guān)斷時，變壓器初級線圈發(fā)生的反電動勢電壓要比反激式變壓器開關(guān)電源發(fā)生的反電動勢電壓高。由于 通常正激式變壓器開關(guān)電源作業(yè)時，操控開關(guān)的占空比都取在0.5擺布，而反激式變壓器開關(guān)電源操控開關(guān)的占空比都獲得比照小。
7雙管正激式變換器能夠運用于較高電壓輸入，較大功率輸出的場合。
推挽式開關(guān)電源的長處和缺陷
1推挽式開關(guān)電源輸出電流瞬態(tài)響應速度很高，電壓輸出特性極好。推挽式開關(guān)電源是一切開關(guān)電源中電壓使用率最高的開關(guān)電源。
由于推挽式開關(guān)電源中的兩個操控開關(guān)輪番替換作業(yè)，其輸出電壓波形十分對稱，而且開關(guān)電源在全部周期以內(nèi)都向負載供給功率的輸出，因而，其輸出電流瞬 態(tài)響應速度很高，電壓輸出特性極好。推挽式開關(guān)電源是一切開關(guān)電源中電壓使用率最高的開關(guān)電源。它在輸入電壓很低的情況下，依然能保持很大的輸出功率，所 以推挽式開關(guān)電源被廣泛的運用于低輸入電壓的DC/AC逆變器，活DC/DC變換器電路中。
2 推挽式開關(guān)電源是一個輸出電壓特性極好的開關(guān)電源。
推挽式開關(guān)電源經(jīng)橋式整流或全波整流后，其輸出電壓脈動系數(shù)和電流脈動系數(shù)都很小，因而，需求一個很小值的儲能濾波電容或儲能濾波電感就能夠得到一個電壓紋波和電流紋波很小的輸出電壓。因而，推挽式開關(guān)電源是一個輸出電壓特性極好的開關(guān)電源。
3推挽式開關(guān)電源變壓器的漏感以及銅阻損耗都比單極性磁化極變壓器小許多，開關(guān)電源的作業(yè)效率跟高。
推挽式開關(guān)電源的變壓器歸于雙極性磁化極，磁感應變壓規(guī)模是單極性磁化極的兩倍多，而且變壓器鐵芯不需求氣隙，因而，推挽式開關(guān)電源變壓器鐵芯的磁導 率比單極性磁化極的正激或反激開關(guān)電源的變壓器鐵芯的磁導率高許多倍，這樣推挽式開關(guān)電源變壓器的初級、次級的線圈的匝數(shù)可比單極性磁化極變壓器初級、次 級的線圈的匝數(shù)少一倍以上。所以，推挽式開關(guān)電源變壓器的漏感以及銅阻損耗都比單極性磁化極變壓器小許多，所以開關(guān)電源的作業(yè)效率跟高。
4 推挽式開關(guān)電源的驅(qū)動電路簡略。
推挽式開關(guān)電源的兩個開關(guān)器材有一個公共接地端，相關(guān)于半橋式或全橋式開關(guān)電源來說，驅(qū)動電路簡略的多。
5 推挽式開關(guān)電源不會像半橋、全橋式開關(guān)電源那樣呈現(xiàn)兩個操控開關(guān)一起勾結(jié)的可能性。
6 推挽式開關(guān)電源的首要缺陷是兩個開關(guān)器材需求很高的耐壓值。
推挽式開關(guān)電源的首要缺陷是兩個開關(guān)器材需求很高的耐壓，其耐壓有必要大于作業(yè)電壓的兩倍。因而，推挽式開關(guān)電源在220V溝通供電設備中很少運用。別的，直流輸出電壓可調(diào)整式推挽開關(guān)電源 輸出電壓的調(diào)整規(guī)模比反激式開關(guān)電源輸出電壓的調(diào)整規(guī)模小許多，并需求一個儲能濾波電感，因而，推挽式開關(guān)電源不宜用于請求負載電壓改變規(guī)模太大的場合，格外是負載很輕或是常常開路的場合。
7推挽式開關(guān)電源的變壓器有兩組初級線圈，關(guān)于小功率輸出的推挽式開關(guān)電源是個缺陷，關(guān)于大功率輸出的推挽式開關(guān)電源是個長處。由于大功率變壓器的線 圈通常都是多股線來繞制的，因而，推挽式開關(guān)電源的變壓器的兩組初級線圈與用多股線繞制底子沒有差異，而且兩個線圈與單個線圈對比能夠減低一半電流密度。
8 推挽式變換器能夠看作兩個正激式變換器的組合，在一個開關(guān)周期內(nèi)，這兩的正激式變換器替換的作業(yè)。若兩個正激式變換器不徹底對稱或平衡時，就會呈現(xiàn)直流偏磁的景象，經(jīng)過幾個周期累計的偏磁，會使磁芯進入飽滿狀況，并致使高頻變壓器的勵磁電流過大，乃至損壞開關(guān)管。
9 推挽式、半橋式、全橋式變換器歸于直流-溝通-直流變換器。由于直流-溝通變換器進步了作業(yè)頻率，所以，變壓器和輸出濾波器的體積和分量都能夠減小。
半橋式開關(guān)電源的長處和缺陷
1 半橋式變壓器開關(guān)電源輸出功率很大，作業(yè)效率很高
半橋式變壓器開關(guān)電源與推挽式變壓器開關(guān)電源相同，由于兩個開關(guān)管輪番替換作業(yè)，相當于兩個開關(guān)電源一起輸出功率，其輸出功率約等于單一開關(guān)電源輸出 功率的兩倍。因而，半橋式變壓器開關(guān)電源輸出功率很大，作業(yè)效率很高，經(jīng)橋式整流或全波整流后，輸出電壓的電壓脈動系數(shù)Sv和電流脈動系數(shù)Si都很小，僅 需求很小的濾波電感和電容，其輸出電壓紋波和電流紋波就能夠到達十分小。
2 半橋式開關(guān)電源的開關(guān)管的耐壓值比照低。
半橋式變壓器開關(guān)電源最大的長處是，對兩個開關(guān)器材的耐壓請求比推挽式變壓器開關(guān)電源對兩個開關(guān)器材的耐壓請求能夠下降一半。由于，半橋式變壓器開關(guān) 電源兩個開關(guān)器材的作業(yè)電壓只要輸入電源Ui的一半，其最高耐壓等于作業(yè)電壓與反電動勢之和，大概是電源電壓的兩倍，這個成果恰好是推挽式變壓器開關(guān)電源 兩個開關(guān)器材耐壓的一半。因而，半橋式變壓器開關(guān)電源首要用于輸入電壓比照高的場合，通常電網(wǎng)電壓為溝通220伏供電的大功率開關(guān)電源大多數(shù)都是用半橋式 變壓器開關(guān)電源。
3半橋式開關(guān)電源的變壓器初級線圈只需求一個繞組，這也是它的長處，這對小功率開關(guān)電源變壓器的線圈繞制多少帶來一些便利。但關(guān)于大功率開關(guān)電源變壓器的線圈繞制沒有優(yōu)勢，由于，大功率開關(guān)電源變壓器的線圈需求用多股線來繞制。
4 半橋式變壓器開關(guān)電源的缺陷首要是電源使用率比照低，因而，半橋式變壓器開關(guān)電源不適宜用于作業(yè)電壓較低的場合。別的，半橋式變壓器開關(guān)電源中的兩個開關(guān)器材銜接沒有公共地，與驅(qū)動信號銜接比照費事。
4 半橋式開關(guān)電源的缺陷是會呈現(xiàn)半導通區(qū)，損耗大。
半橋式開關(guān)電源最大的缺陷是，當兩個操控開關(guān)K1和K2處于替換變換作業(yè)狀況的時分，兩個開關(guān)器材會一起呈現(xiàn)一個很短時刻的半導通區(qū)域，即兩個操控開 關(guān)一起處于接通狀況。這是由于開關(guān)器材在開端導通的時分，相當于對電容充電，它從截止狀況到徹底導通狀況需求一個過渡進程;而開關(guān)器材從導通狀況變換到截 止狀況的時分，相當于對電容放電，它從導通狀況到徹底截止狀況也需求一個過渡進程。
當兩個開關(guān)器材別離處于導通和截止過渡進程時，即兩個開關(guān)器材都處于半導通狀況時半導通狀況時，相當于兩個操控開關(guān)一起接通，它們會造成對電源電壓產(chǎn) 生短路;此刻，在兩個操控開關(guān)的串聯(lián)回路中將呈現(xiàn)很大的電流，而這個電流并沒有經(jīng)過變壓器負載。因而，在兩個操控開關(guān)K1和K2一起處于過渡進程時期，兩 個開關(guān)器材將會發(fā)生很大的功率損耗。為了下降操控開關(guān)過渡進程發(fā)生的損耗，通常在半橋式開關(guān)電源電路中，都有意讓兩個操控開關(guān)的接通和截止時刻錯開一小段 時刻。
5 單電容半橋式變壓器開關(guān)電源比雙電容半橋式變壓器開關(guān)電源節(jié)省一個電容器，這是它的長處。別的，單電容半橋式變壓器開關(guān)電源剛開端作業(yè)的時分，輸出電壓差 不多比雙電容半橋式變壓器開關(guān)電源是輸出電壓高一倍，這種特點最適用于作為熒光燈電源，例如，節(jié)能燈或日光燈以及LCD顯示屏的背光燈等。
熒光燈通常開端點亮的時分需求很高的電壓，大概幾百伏到幾千伏，而點亮今后作業(yè)電壓才需求幾十伏到1百多伏，因而，簡直一切的節(jié)能燈無一不是運用單電容半橋式變壓器開關(guān)電源。
6單電容半橋式變壓器開關(guān)電源也有缺陷，即是開關(guān)器材的耐壓請求比雙電容半橋式變壓器開關(guān)電源的耐壓高。
全橋式開關(guān)電源的長處和缺陷
1 全橋式變壓器開關(guān)電源輸出功率很大，作業(yè)效率很高。
全橋式變壓器開關(guān)電源與推挽式變壓器開關(guān)電源相同，由于兩組開關(guān)器材輪番替換作業(yè)，相當于兩個開關(guān)電源一起輸出功率，其輸出功率約等于單一開關(guān)電源輸 出功率的兩倍。因而，全橋式變壓器開關(guān)電源輸出功率很大，作業(yè)效率很高，經(jīng)橋式整流或全波整流后，其輸出電壓的電壓脈動系數(shù)Sv和電流脈動系數(shù)Si都很 小，僅需求一個很小值的儲能濾波電容或儲能濾波電感，就能夠得到一個電壓紋波和電流紋波都很小的輸出電壓。
2 全橋式開關(guān)電源的長處是開關(guān)管的耐壓值格外的低。
全橋式變壓器開關(guān)電源最大的長處是，對4個開關(guān)器材的耐壓請求比推挽式變壓器開關(guān)電源對兩個開關(guān)器材的耐壓請求能夠下降一半。由于，全橋式變壓器開關(guān) 電源4個開關(guān)器材分紅兩組，作業(yè)時2個開關(guān)器材相互串聯(lián)，關(guān)斷時，每個開關(guān)器材所接受的電壓，只要單個開關(guān)器材所接受電壓的一半。其最高耐壓等于作業(yè)電壓 與反電動勢之和的一半，這個成果恰好是推挽式變壓器開關(guān)電源兩個開關(guān)器材耐壓的一半。
3 全橋式變壓器開關(guān)電源首要用于輸入電壓比照高的場合，在輸入電壓很高的情況下，選用全橋式變壓器開關(guān)電源，其輸出功率要比推挽式變壓器開關(guān)電源的輸出功率 大許多。因而，通常電網(wǎng)電壓為溝通220伏供電的大功率開關(guān)電源大多數(shù)都是運用全橋式變壓器開關(guān)電源。而在輸入電壓較低的情況下，推挽式變壓器開關(guān)電源的 輸出功率又要比全橋式變壓器開關(guān)電源的輸出功率大許多。
4 全橋式變壓器開關(guān)電源的電源使用率比推挽式變壓器開關(guān)電源的電源使用率低一些，由于2組開關(guān)器材相互串聯(lián)，兩個開關(guān)器材接通時總的電壓降要比單個開關(guān)器材 接通時的電壓降大一倍;但比半橋式變壓器開關(guān)電源的電源使用率高許多。因而，全橋式變壓器開關(guān)電源也能夠用于作業(yè)電源電壓比照低的場合。
5與半橋式開關(guān)電源相同，全橋式變壓器開關(guān)電源的變壓器初級線圈只需求一個繞組，這也是它的長處，這對小功率開關(guān)電源變壓器的線圈繞制多少帶來一些便利。但關(guān)于大功率開關(guān)電源變壓器的線圈繞制沒有優(yōu)勢，由于，大功率開關(guān)電源變壓器的線圈需求用多股線來繞。
6 全橋式變壓器開關(guān)電源的缺陷首要是功率損耗對比照大，因而，全橋式變壓器開關(guān)電源不適宜用于作業(yè)電壓較低的場合，不然作業(yè)效率會很低。別的，全橋式變壓器開關(guān)電源中的4個開關(guān)器材銜接沒有公共地，與驅(qū)動信號銜接比照費事。
7 全橋式開關(guān)電源的缺陷是會呈現(xiàn)半導通區(qū)，損耗大。
全橋式開關(guān)電源最大的缺陷是，當兩組操控開關(guān)K1、K4和K2、K3處于替換變換作業(yè)狀況的時分，4個開關(guān)器材會一起呈現(xiàn)一個很短時刻的半導通區(qū)域， 即兩組操控開關(guān)一起處于接通狀況。這是由于開關(guān)器材在開端導通的時分，相當于對電容充電，它從截止狀況到徹底導通狀況需求一個過渡進程;而開關(guān)器材從導通 狀況變換到截止狀況的時分，相當于對電容放電，它從導通狀況到徹底截止狀況也需求一個過渡進程。
當兩組開關(guān)器材別離處于導通和截止過渡進程時，即兩組開關(guān)器材都處于半導通狀況時，相當于兩組操控開關(guān)一起接通，它們會造成對電源電壓發(fā)生短路;此 時，在4個操控開關(guān)的串聯(lián)回路中將呈現(xiàn)很大的電流，而這個電流并沒有經(jīng)過變壓器負載。因而，在4個操控開關(guān)K1、K4和K2、K3一起處于過渡進程期 間，4個開關(guān)器材將會發(fā)生很大的功率損耗。為了下降操控開關(guān)過渡進程發(fā)生的損耗，通常在全橋式開關(guān)電源電路中，都有意讓兩組操控開關(guān)的接通和截止時刻錯開 一小段時刻。
雙端阻隔式PWM DC/DC變換器，在一個開關(guān)周期內(nèi)，功率從阻隔變壓器的初級繞組的一端和另一端替換的輸入，故稱雙端。雙端阻隔式PWM DC/DC變換器的磁芯在B-H平面坐標系的第一和第三象限運轉(zhuǎn)，故磁芯能夠得到充沛的使用。
因而，電壓和電流的脈動系數(shù)Sv、Si以及波形系數(shù)Kv、Ki別離表明為：
Sv = Up/Ua —— 電壓脈動系數(shù) （1-84）
Si = Im/Ia —— 電流脈動系數(shù) （1-85）
Kv =Ud/Ua —— 電壓波形系數(shù) （1-86）
Ki = Id/Ia —— 電流波形系數(shù) （1-87）
上面4式中，Sv、Si、Kv、Ki別離表明：電壓和電流的脈動系數(shù)S，和電壓和電流的波形系數(shù)K，在通常能夠分明白的情況下通常都只寫字母大寫S或 K。脈動系數(shù)S和波形系數(shù)K都是表征電壓或許電流好壞的目標，S和K的值，顯然是越小越好。S和K的值越小，表明輸出電壓和電流越安穩(wěn)，電壓和電流的紋波 也越小。
反激式開關(guān)電源的長處和缺陷
1 反激式開關(guān)電源的電壓和電流的輸出特性要比正激式開關(guān)電源的差。
反激式開關(guān)電源在操控開關(guān)接通時期不向負載供給功率輸出，僅在操控開關(guān)關(guān)斷時期才把存儲能量轉(zhuǎn)化為反電動勢向負載供給輸出，但操控開關(guān)的占空比為 0.5時，變壓器次級線圈輸出的電壓的平均值約等于電壓最大值的的二分之一，而流過負載的電流恰好等于變壓器次級線圈最大電流的四分之一。即電壓脈動系數(shù) 等于2，電流脈動系數(shù)等于4。反激式開關(guān)電源的電壓脈動系數(shù)，和正激式開關(guān)電源的脈動系數(shù)底子相同，可是電流的脈動系數(shù)是正激式開關(guān)電源的電流脈動系數(shù)的 兩倍。由此可知，反激式開關(guān)電源的電壓和電流的輸出特性要比正激式開關(guān)電源的差。格外是，反激式開關(guān)電源運用的時分，為了避免電源開關(guān)管過壓擊，起占空比 通常都小于0.5，此刻，流過變壓器次級線圈的電流會呈現(xiàn)斷續(xù)，電壓和電流的脈動系數(shù)都會添加，其電壓和電流的輸出特性將會變得更差。
2 反激式開關(guān)電源的瞬態(tài)操控特性相對來說比照差。
由于反激式開關(guān)電源僅在開關(guān)關(guān)斷時期才向負載供給能量輸出，當負載電流呈現(xiàn)改變時，開關(guān)電源不能立即對輸出電壓或電流發(fā)生反響，而需求比及下一個周期 事，經(jīng)過輸出電壓取樣和調(diào)寬操控電路的效果，開關(guān)電源才開端對現(xiàn)已過去了的作業(yè)進行反響，即改動占空比，因而，反激式開關(guān)電源的瞬態(tài)操控特性相對來說比照 差。有時，當負載電流改變的頻率和相位與取樣、調(diào)寬操控電路輸出的電壓的延時特性在相位保持一致的時分，反激式開關(guān)電源輸出電壓可能會發(fā)生顫動，這種情況 在電視機的開關(guān)電源中最簡略呈現(xiàn)。
3 反激式開關(guān)電源變壓器初級和次級線圈的漏感都比照大，開關(guān)電源變壓器的作業(yè)效率低。
反激式開關(guān)電源變壓器的鐵芯通常需求留必定的氣隙，一方面是為了避免變壓器的鐵芯因流過變壓器的初級線圈的電流過大，簡略發(fā)生磁飽滿。另一方面是由于 變壓器的輸出功率小，需求經(jīng)過調(diào)整電壓器的氣隙和初級線圈的匝數(shù)，來調(diào)整變壓器初級線圈的電感量的巨細。因而，反激式開關(guān)電源變壓器初級和次級線圈的漏感 都比照大，從而會下降開關(guān)電源變壓器的作業(yè)效率，而且漏感還會發(fā)生反電動勢，簡略把開關(guān)管擊穿。
4 反激式開關(guān)電源的長處是電路比照簡略，體積比照小，反激式開關(guān)電源輸出電壓受占空比的調(diào)制起伏，相關(guān)于正激式開關(guān)電源來要高許多。
反激式開關(guān)電源的長處是電路比照簡略，比正激式開關(guān)電源少用了一個大的儲能濾波電感，以及一個續(xù)流二極管，一次，反激式開關(guān)電源的體積要比正激式開關(guān) 電源的體積小，且本錢也要低。此外，反激式開關(guān)電源輸出電壓受占空比的調(diào)制起伏，相關(guān)于正激式開關(guān)電源來要高許多，因而，反激式開關(guān)電源請求調(diào)控占空比的 差錯信號起伏要比照低，差錯信號放大器的增益和動態(tài)規(guī)模也要較小。由于這些長處，現(xiàn)在，反激式開關(guān)電源在家電領(lǐng)域中仍是被廣泛的運用。
5 反激式開關(guān)電源多用于功率較小的場合或是多路輸出的場合。
6 反激式開關(guān)電源不需求加磁復位繞組。
在反激式開關(guān)電源中，在開關(guān)管關(guān)斷的時分，反激式變換器的變壓器儲能向負載開釋，磁芯天然復位，不需求加磁復位辦法。
7 在反激式開關(guān)電源中，電壓器既具有儲能的功用，有具有變壓和阻隔的功用。
正激式開關(guān)電源的長處和缺陷
1 正激式變壓器開關(guān)電源輸出電壓的瞬態(tài)操控特性相對來說比照好。
正激式變壓器開關(guān)電源恰好是在變壓器的初級線圈被直流電壓鼓勵時，變壓器的次級線圈向負載供給功率輸出，而且輸出電壓的起伏是底子安穩(wěn)的，此刻雖然輸 出功率不停地改變，但輸出電壓的起伏底子仍是不變，這說明正激式變壓器開關(guān)電源輸出電壓的瞬態(tài)操控特性相對來說比照好;只要在操控開關(guān)處于關(guān)斷時期，功率 輸出才悉數(shù)由儲能電感和儲能電容兩者一起供給，此刻輸出電壓雖然受負載電流的影響，但假如儲能電容的容量獲得比照大，負載電流對輸出電壓的影響也很小。
2 正激式變壓器開關(guān)電源負載才能相對來說比照強。
由于正激式變壓器開關(guān)電源通常都是選擇變壓器輸出電壓的一星期平均值，儲能電感在操控開關(guān)接通和關(guān)斷時期都向負載供給電流輸出，因而，正激式變壓器開關(guān) 電源的負載才能相對來說比照強，輸出電壓的紋波比照小。假如請求正激式變壓器開關(guān)電源輸出電壓有較大的調(diào)整率，在正常負載的情況下，操控開關(guān)的占空比最佳 選擇在0.5擺布，或稍大于0.5，此刻流過儲能濾波電感的電流才是接連電流。當流過儲能濾波電感的電流為接連電流時，負載才能相對來說比照強。
3正激式變壓器開關(guān)電源的電壓和電流輸出特性要比反激式變壓器開關(guān)電源好許多。
當操控開關(guān)的占空比為0.5時，正激式變壓器開關(guān)電源輸出電壓uo的幅值恰好等于電壓平均值Ua的兩倍，流過濾波儲能電感電流的最大值Im也恰好是平 均電流Io（輸出電流）的兩倍，因而，正激式變壓器開關(guān)電源的電壓和電流的脈動系數(shù)S都約等于2，而與反激式變壓器開關(guān)電源的電壓和電流的脈動系數(shù)S相 比，差不多小一倍，說明正激式變壓器開關(guān)電源的電壓和電流輸出特性要比反激式變壓器開關(guān)電源好許多。
4正激式開關(guān)電源比反激式變壓器開關(guān)電源多用一個大儲能濾波電感，以及一個續(xù)流二極管。
正激式變壓器開關(guān)電源的缺陷也是十分顯著的。其間一個是電路比反激式變壓器開關(guān)電源多用一個大儲能濾波電感，以及一個續(xù)流二極管。此外，正激式變壓器 開關(guān)電源輸出電壓受占空比的調(diào)制起伏，相關(guān)于反激式變壓器開關(guān)電源來說要低許多，這個從（1-77）和（1-78）式的比照就很顯著能夠看出來。因而，正 激式變壓器開關(guān)電源請求調(diào)控占空比的差錯信號起伏比照高，差錯信號放大器的增益和動態(tài)規(guī)模也比照大。
5正激式開關(guān)電源的體積比照大。
正激式變壓器開關(guān)電源為了削減變壓器的勵磁電流，進步作業(yè)效率，變壓器的伏秒容量通常都獲得比照大（伏秒容量等于輸入脈沖電壓起伏與脈沖寬度的乘積， 這里用US來表明），而且為了避免變壓器初級線圈發(fā)生的反電動勢把開關(guān)管擊穿，正激式變壓器開關(guān)電源的變壓器要比反激式變壓器開關(guān)電源的變壓器多一個反電 動勢吸收繞組，因而，正激式變壓器開關(guān)電源的變壓器的體積要比反激式變壓器開關(guān)電源的變壓器的體積大。
6正激式開關(guān)電源的變壓器初級線圈發(fā)生的反電動勢電壓要比反激式變壓器開關(guān)電源發(fā)生的反電動勢電壓高。
正激式變壓器開關(guān)電源還有一個更大的缺陷是在操控開關(guān)關(guān)斷時，變壓器初級線圈發(fā)生的反電動勢電壓要比反激式變壓器開關(guān)電源發(fā)生的反電動勢電壓高。由于 通常正激式變壓器開關(guān)電源作業(yè)時，操控開關(guān)的占空比都取在0.5擺布，而反激式變壓器開關(guān)電源操控開關(guān)的占空比都獲得比照小。
7雙管正激式變換器能夠運用于較高電壓輸入，較大功率輸出的場合。
推挽式開關(guān)電源的長處和缺陷
1推挽式開關(guān)電源輸出電流瞬態(tài)響應速度很高，電壓輸出特性極好。推挽式開關(guān)電源是一切開關(guān)電源中電壓使用率最高的開關(guān)電源。
由于推挽式開關(guān)電源中的兩個操控開關(guān)輪番替換作業(yè)，其輸出電壓波形十分對稱，而且開關(guān)電源在全部周期以內(nèi)都向負載供給功率的輸出，因而，其輸出電流瞬 態(tài)響應速度很高，電壓輸出特性極好。推挽式開關(guān)電源是一切開關(guān)電源中電壓使用率最高的開關(guān)電源。它在輸入電壓很低的情況下，依然能保持很大的輸出功率，所 以推挽式開關(guān)電源被廣泛的運用于低輸入電壓的DC/AC逆變器，活DC/DC變換器電路中。
2 推挽式開關(guān)電源是一個輸出電壓特性極好的開關(guān)電源。
推挽式開關(guān)電源經(jīng)橋式整流或全波整流后，其輸出電壓脈動系數(shù)和電流脈動系數(shù)都很小，因而，需求一個很小值的儲能濾波電容或儲能濾波電感就能夠得到一個電壓紋波和電流紋波很小的輸出電壓。因而，推挽式開關(guān)電源是一個輸出電壓特性極好的開關(guān)電源。
3推挽式開關(guān)電源變壓器的漏感以及銅阻損耗都比單極性磁化極變壓器小許多，開關(guān)電源的作業(yè)效率跟高。
推挽式開關(guān)電源的變壓器歸于雙極性磁化極，磁感應變壓規(guī)模是單極性磁化極的兩倍多，而且變壓器鐵芯不需求氣隙，因而，推挽式開關(guān)電源變壓器鐵芯的磁導 率比單極性磁化極的正激或反激開關(guān)電源的變壓器鐵芯的磁導率高許多倍，這樣推挽式開關(guān)電源變壓器的初級、次級的線圈的匝數(shù)可比單極性磁化極變壓器初級、次 級的線圈的匝數(shù)少一倍以上。所以，推挽式開關(guān)電源變壓器的漏感以及銅阻損耗都比單極性磁化極變壓器小許多，所以開關(guān)電源的作業(yè)效率跟高。
4 推挽式開關(guān)電源的驅(qū)動電路簡略。
推挽式開關(guān)電源的兩個開關(guān)器材有一個公共接地端，相關(guān)于半橋式或全橋式開關(guān)電源來說，驅(qū)動電路簡略的多。
5 推挽式開關(guān)電源不會像半橋、全橋式開關(guān)電源那樣呈現(xiàn)兩個操控開關(guān)一起勾結(jié)的可能性。
6 推挽式開關(guān)電源的首要缺陷是兩個開關(guān)器材需求很高的耐壓值。
推挽式開關(guān)電源的首要缺陷是兩個開關(guān)器材需求很高的耐壓，其耐壓有必要大于作業(yè)電壓的兩倍。因而，推挽式開關(guān)電源在220V溝通供電設備中很少運用。別的，直流輸出電壓可調(diào)整式推挽開關(guān)電源 輸出電壓的調(diào)整規(guī)模比反激式開關(guān)電源輸出電壓的調(diào)整規(guī)模小許多，并需求一個儲能濾波電感，因而，推挽式開關(guān)電源不宜用于請求負載電壓改變規(guī)模太大的場合，格外是負載很輕或是常常開路的場合。
7推挽式開關(guān)電源的變壓器有兩組初級線圈，關(guān)于小功率輸出的推挽式開關(guān)電源是個缺陷，關(guān)于大功率輸出的推挽式開關(guān)電源是個長處。由于大功率變壓器的線 圈通常都是多股線來繞制的，因而，推挽式開關(guān)電源的變壓器的兩組初級線圈與用多股線繞制底子沒有差異，而且兩個線圈與單個線圈對比能夠減低一半電流密度。
8 推挽式變換器能夠看作兩個正激式變換器的組合，在一個開關(guān)周期內(nèi)，這兩的正激式變換器替換的作業(yè)。若兩個正激式變換器不徹底對稱或平衡時，就會呈現(xiàn)直流偏磁的景象，經(jīng)過幾個周期累計的偏磁，會使磁芯進入飽滿狀況，并致使高頻變壓器的勵磁電流過大，乃至損壞開關(guān)管。
9 推挽式、半橋式、全橋式變換器歸于直流-溝通-直流變換器。由于直流-溝通變換器進步了作業(yè)頻率，所以，變壓器和輸出濾波器的體積和分量都能夠減小。
半橋式開關(guān)電源的長處和缺陷
1 半橋式變壓器開關(guān)電源輸出功率很大，作業(yè)效率很高
半橋式變壓器開關(guān)電源與推挽式變壓器開關(guān)電源相同，由于兩個開關(guān)管輪番替換作業(yè)，相當于兩個開關(guān)電源一起輸出功率，其輸出功率約等于單一開關(guān)電源輸出 功率的兩倍。因而，半橋式變壓器開關(guān)電源輸出功率很大，作業(yè)效率很高，經(jīng)橋式整流或全波整流后，輸出電壓的電壓脈動系數(shù)Sv和電流脈動系數(shù)Si都很小，僅 需求很小的濾波電感和電容，其輸出電壓紋波和電流紋波就能夠到達十分小。
2 半橋式開關(guān)電源的開關(guān)管的耐壓值比照低。
半橋式變壓器開關(guān)電源最大的長處是，對兩個開關(guān)器材的耐壓請求比推挽式變壓器開關(guān)電源對兩個開關(guān)器材的耐壓請求能夠下降一半。由于，半橋式變壓器開關(guān) 電源兩個開關(guān)器材的作業(yè)電壓只要輸入電源Ui的一半，其最高耐壓等于作業(yè)電壓與反電動勢之和，大概是電源電壓的兩倍，這個成果恰好是推挽式變壓器開關(guān)電源 兩個開關(guān)器材耐壓的一半。因而，半橋式變壓器開關(guān)電源首要用于輸入電壓比照高的場合，通常電網(wǎng)電壓為溝通220伏供電的大功率開關(guān)電源大多數(shù)都是用半橋式 變壓器開關(guān)電源。
3半橋式開關(guān)電源的變壓器初級線圈只需求一個繞組，這也是它的長處，這對小功率開關(guān)電源變壓器的線圈繞制多少帶來一些便利。但關(guān)于大功率開關(guān)電源變壓器的線圈繞制沒有優(yōu)勢，由于，大功率開關(guān)電源變壓器的線圈需求用多股線來繞制。
4 半橋式變壓器開關(guān)電源的缺陷首要是電源使用率比照低，因而，半橋式變壓器開關(guān)電源不適宜用于作業(yè)電壓較低的場合。別的，半橋式變壓器開關(guān)電源中的兩個開關(guān)器材銜接沒有公共地，與驅(qū)動信號銜接比照費事。
4 半橋式開關(guān)電源的缺陷是會呈現(xiàn)半導通區(qū)，損耗大。
半橋式開關(guān)電源最大的缺陷是，當兩個操控開關(guān)K1和K2處于替換變換作業(yè)狀況的時分，兩個開關(guān)器材會一起呈現(xiàn)一個很短時刻的半導通區(qū)域，即兩個操控開 關(guān)一起處于接通狀況。這是由于開關(guān)器材在開端導通的時分，相當于對電容充電，它從截止狀況到徹底導通狀況需求一個過渡進程;而開關(guān)器材從導通狀況變換到截 止狀況的時分，相當于對電容放電，它從導通狀況到徹底截止狀況也需求一個過渡進程。
當兩個開關(guān)器材別離處于導通和截止過渡進程時，即兩個開關(guān)器材都處于半導通狀況時半導通狀況時，相當于兩個操控開關(guān)一起接通，它們會造成對電源電壓產(chǎn) 生短路;此刻，在兩個操控開關(guān)的串聯(lián)回路中將呈現(xiàn)很大的電流，而這個電流并沒有經(jīng)過變壓器負載。因而，在兩個操控開關(guān)K1和K2一起處于過渡進程時期，兩 個開關(guān)器材將會發(fā)生很大的功率損耗。為了下降操控開關(guān)過渡進程發(fā)生的損耗，通常在半橋式開關(guān)電源電路中，都有意讓兩個操控開關(guān)的接通和截止時刻錯開一小段 時刻。
5 單電容半橋式變壓器開關(guān)電源比雙電容半橋式變壓器開關(guān)電源節(jié)省一個電容器，這是它的長處。別的，單電容半橋式變壓器開關(guān)電源剛開端作業(yè)的時分，輸出電壓差 不多比雙電容半橋式變壓器開關(guān)電源是輸出電壓高一倍，這種特點最適用于作為熒光燈電源，例如，節(jié)能燈或日光燈以及LCD顯示屏的背光燈等。
熒光燈通常開端點亮的時分需求很高的電壓，大概幾百伏到幾千伏，而點亮今后作業(yè)電壓才需求幾十伏到1百多伏，因而，簡直一切的節(jié)能燈無一不是運用單電容半橋式變壓器開關(guān)電源。
6單電容半橋式變壓器開關(guān)電源也有缺陷，即是開關(guān)器材的耐壓請求比雙電容半橋式變壓器開關(guān)電源的耐壓高。
全橋式開關(guān)電源的長處和缺陷
1 全橋式變壓器開關(guān)電源輸出功率很大，作業(yè)效率很高。
全橋式變壓器開關(guān)電源與推挽式變壓器開關(guān)電源相同，由于兩組開關(guān)器材輪番替換作業(yè)，相當于兩個開關(guān)電源一起輸出功率，其輸出功率約等于單一開關(guān)電源輸 出功率的兩倍。因而，全橋式變壓器開關(guān)電源輸出功率很大，作業(yè)效率很高，經(jīng)橋式整流或全波整流后，其輸出電壓的電壓脈動系數(shù)Sv和電流脈動系數(shù)Si都很 小，僅需求一個很小值的儲能濾波電容或儲能濾波電感，就能夠得到一個電壓紋波和電流紋波都很小的輸出電壓。
2 全橋式開關(guān)電源的長處是開關(guān)管的耐壓值格外的低。
全橋式變壓器開關(guān)電源最大的長處是，對4個開關(guān)器材的耐壓請求比推挽式變壓器開關(guān)電源對兩個開關(guān)器材的耐壓請求能夠下降一半。由于，全橋式變壓器開關(guān) 電源4個開關(guān)器材分紅兩組，作業(yè)時2個開關(guān)器材相互串聯(lián)，關(guān)斷時，每個開關(guān)器材所接受的電壓，只要單個開關(guān)器材所接受電壓的一半。其最高耐壓等于作業(yè)電壓 與反電動勢之和的一半，這個成果恰好是推挽式變壓器開關(guān)電源兩個開關(guān)器材耐壓的一半。
3 全橋式變壓器開關(guān)電源首要用于輸入電壓比照高的場合，在輸入電壓很高的情況下，選用全橋式變壓器開關(guān)電源，其輸出功率要比推挽式變壓器開關(guān)電源的輸出功率 大許多。因而，通常電網(wǎng)電壓為溝通220伏供電的大功率開關(guān)電源大多數(shù)都是運用全橋式變壓器開關(guān)電源。而在輸入電壓較低的情況下，推挽式變壓器開關(guān)電源的 輸出功率又要比全橋式變壓器開關(guān)電源的輸出功率大許多。
4 全橋式變壓器開關(guān)電源的電源使用率比推挽式變壓器開關(guān)電源的電源使用率低一些，由于2組開關(guān)器材相互串聯(lián)，兩個開關(guān)器材接通時總的電壓降要比單個開關(guān)器材 接通時的電壓降大一倍;但比半橋式變壓器開關(guān)電源的電源使用率高許多。因而，全橋式變壓器開關(guān)電源也能夠用于作業(yè)電源電壓比照低的場合。
5與半橋式開關(guān)電源相同，全橋式變壓器開關(guān)電源的變壓器初級線圈只需求一個繞組，這也是它的長處，這對小功率開關(guān)電源變壓器的線圈繞制多少帶來一些便利。但關(guān)于大功率開關(guān)電源變壓器的線圈繞制沒有優(yōu)勢，由于，大功率開關(guān)電源變壓器的線圈需求用多股線來繞。
6 全橋式變壓器開關(guān)電源的缺陷首要是功率損耗對比照大，因而，全橋式變壓器開關(guān)電源不適宜用于作業(yè)電壓較低的場合，不然作業(yè)效率會很低。別的，全橋式變壓器開關(guān)電源中的4個開關(guān)器材銜接沒有公共地，與驅(qū)動信號銜接比照費事。
7 全橋式開關(guān)電源的缺陷是會呈現(xiàn)半導通區(qū)，損耗大。
全橋式開關(guān)電源最大的缺陷是，當兩組操控開關(guān)K1、K4和K2、K3處于替換變換作業(yè)狀況的時分，4個開關(guān)器材會一起呈現(xiàn)一個很短時刻的半導通區(qū)域， 即兩組操控開關(guān)一起處于接通狀況。這是由于開關(guān)器材在開端導通的時分，相當于對電容充電，它從截止狀況到徹底導通狀況需求一個過渡進程;而開關(guān)器材從導通 狀況變換到截止狀況的時分，相當于對電容放電，它從導通狀況到徹底截止狀況也需求一個過渡進程。
當兩組開關(guān)器材別離處于導通和截止過渡進程時，即兩組開關(guān)器材都處于半導通狀況時，相當于兩組操控開關(guān)一起接通，它們會造成對電源電壓發(fā)生短路;此 時，在4個操控開關(guān)的串聯(lián)回路中將呈現(xiàn)很大的電流，而這個電流并沒有經(jīng)過變壓器負載。因而，在4個操控開關(guān)K1、K4和K2、K3一起處于過渡進程期 間，4個開關(guān)器材將會發(fā)生很大的功率損耗。為了下降操控開關(guān)過渡進程發(fā)生的損耗，通常在全橋式開關(guān)電源電路中，都有意讓兩組操控開關(guān)的接通和截止時刻錯開 一小段時刻。
雙端阻隔式PWM DC/DC變換器，在一個開關(guān)周期內(nèi)，功率從阻隔變壓器的初級繞組的一端和另一端替換的輸入，故稱雙端。雙端阻隔式PWM DC/DC變換器的磁芯在B-H平面坐標系的第一和第三象限運轉(zhuǎn)，故磁芯能夠得到充沛的使用。
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