開關穩壓電源BUCK和BOOST的種類

現在，電子技術和應用迅速地發展，對電子儀器和設備的要求是：性能上，更加安全可靠，在功能上，不斷地增加。在使用上自動化程度越來越高。在體積上，要日趨小型化。這使采用具有眾多優點的開關穩壓電源就顯得更加重要了。所以，開關穩壓電源在計算機、通信、航天、彩色電視等方面都得到了越來越廣泛的應用，發揮了巨大的作用，這大大促進了開關穩壓電源的發展，從事這方面研究和生產的人員也在不斷地增加，開關穩壓電源的品種和類型也越來越多。下面的組圖給出了各種類型開關穩壓電源的原理圖。

(1)按激勵方式劃分
   他激式
   電路中轉設激勵信號的振蕩器，電路形式如圖6所示。

   自激式
   開關管兼作振蕩器中的振蕩管，電路形式如圖7所示。

(2)按調制方式劃分
   脈寬調制型
   振蕩頻率保持不變，通過改變脈沖寬度來改變和調節輸出電壓的大小，有時通過取樣電路、耦合電路等構成反饋閉環回路，來穩定輸出電壓的幅度。
   頻率調制型
   占空比保持不變，通過改變振蕩器的振蕩頻率來調節和穩定輸出電壓的幅度。
   混合調制型
   通過調節導通時間的振蕩頻率來完成調節和穩定輸出電壓幅度的目的。

(3)按開關管電流的工作方式劃分
   開關型
   用開關晶體管把直流變成高頻標準方波，電路形式類似于他激式。
   諧振型
   開關晶體管與LC諧振回路將直流變成標準正弦波，電路形式類似于自激式。
(4)按開關晶體管的類型劃分
   晶體管型
   采用晶體管作為開關管，電路形式如圖6所示。
   可控硅型
   采用可控硅作為開關管，這種電路的特點是直接輸入交流電，不需要一次整流部分，其電路形式如圖5。
(5)按儲能電感與負載的連接方式劃分
   串聯型
   儲能電感串聯在輸入與輸出電壓之間，電路形式如圖3所示。
   并聯型
   儲能電感并聯在輸入與輸出電壓之間，電路形式如圖4所示。
(6)按晶體管的連接的連接方式劃分
   單端式
   僅使用一個晶體管作為電路中的開關管，這種電路的特點是價格低，電路結構簡單，但輸出功率不能提高，其電路形式如圖3、圖4和圖6所示。
   推挽式
   使用兩個晶體管，將其連接成推挽功率放大器形式。這種電路的特點是開關變壓器必須具有中心抽頭，電路形式如圖12。
   半橋式
   使用兩個晶體管，將其連接成半橋形式。它的特點是適應于輸入電壓較高的場合。電路形式如圖11。
   全橋式
   使用四個開關晶體管，將其連接成全橋形式。它的特點是輸出的功率比較大。其電路形式如圖13。
(7)按輸入與輸出的電壓大小劃分
   升壓式
   輸出電壓比輸入電壓高，實際就是并聯型開關穩壓電源。
   降壓式
   輸出電壓比輸入電壓低，實際就是串聯型開關穩壓電源。
(8)按工作方式劃分
   可控整流型
   所謂可控整流型開關穩壓電源，是指采用可控硅整流元件作為調整開關管，可由交流市電電網直接供電，也可用變壓器變壓后供電。（這種供電方式在開關穩壓電源剛興起的初期常常采用，目前基本上不太采用。）在可工作的半波內，截去正弦曲線的前一部分，這一部分所占角度稱為截止角，導通的正弦曲線的后一部分稱為導通角。依靠調節導通角的大小，可達到調整輸出電壓和穩定電壓的目的。其電路如圖10所式。

   斬波型
   斬波型開關穩壓電源是指直流供電，輸入直流電壓加到開關電路上，在開關電路的輸出端得到單向的脈動直流，經過濾波得到與輸入電壓不同的穩定的直流電壓，電路還從輸出電壓取樣，經過比較、放大、控制脈沖發生電路產生的脈沖信號，用以控制調整開關的導通時間和截止時間的長短或開關的工作頻率，最后達到穩定輸出電壓的目的。電路的過壓保護電路也是依據這一部分提供的取樣信號來進行工作的，斬波型電路形式如圖9所示。

   隔離型
   這種形式的開關電源是在輸入回路與逆變電路之間，經過高頻變壓器（也可稱為開關變壓器），利用磁場的變化實現能量的傳遞，沒有電流間的直接流通，隔離型開關穩壓電源采用直流供電，經過開關電路，將直流電變成頻率很高的交流電，再經變壓器隔離、變壓（升壓或降壓），然后經整流器整流，最后就可以得到新的、極性和數值各不相同的多組直流輸出電壓。電路從輸出端取樣，經放大后反饋至開關控制端，控制驅動電路的工作，最后達到穩定輸出電壓的目的。這種形式的開關穩壓電源在實際穩壓電源中應用最為廣泛。

(9)按電路結構劃分
   散件式
   整個開關穩壓電源電路都是采用分立元器件組成的，它的電路結構較為復雜，可靠性較差。
   集成電路式
   整個開關穩壓電源電路或電路的一部分是由集成電路組成的，這種集成電路通常為厚膜電路。有的厚膜集成電路中包括開關晶體管，有的則不包括開關晶體管。這種電源的特點是電路結構簡單、調試方便、可靠性高。彩色電視機中常采用這種開關電源。
   以上五花八門的開關穩壓電源的品種都是站在不同的角度，以開關穩壓電源不同的特點命名的。盡管各種電路的激勵方法、輸出直流電壓的調節手段、儲能電感的連接方式、開關管器件種類以及串并聯結構等各不相同，但是它們最后總可以歸結為串聯型開關穩壓電源和并聯型開關穩壓電源這兩大類。這兩大類也正是作者對開關穩壓電源的劃分方法。
 

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