开关电源技术中的电子电路知识科普

 对于刚刚开始接触电源技术知识的新人工程师来说，首先需要了解的就是开关电源技术中的电子电路知识。这也就是我们在工作中常常说到的主电路了。作为开关电源的核心电路，充分了解电子电路知识，对于新人工程师们在学习过程中综合各类电源技术知识是非常重要的，今天我们就来为大家科普一下开关电源技术中的电子电路知识，大家一起来学习吧!

在开关电源技术的学习过程中，电子电路知识是非常重要的一个环节，而面对纷杂的电子电路类型，怎样才能将他们分清楚呢?其实非常容易，我们可以根据电路是否具有电能回馈能力、输出端与输入端是否电气隔离以及电路的结构形式三个原则，可以将开关电源中的电力电子电路按图1所给出的结构来进行分类。

图1

在电源技术领域，各种不同的电子电路拥有其独特的优势和缺陷，因此也就需要技术人员利用其特性，将其应用在不同的场合中。总体来说，在实际应用时非回馈型电路比回馈型电路结构简单、成本低，而绝大多数应用不需要开关电源具备回馈能力，因此，非回馈型电路应用远比回馈型电路广泛。而非隔离型电路比隔离型电路结构简单、成本低，但多数应用需要开关电源的输出端与输入端隔离，或需要多组相互隔离的输出等。回馈型电路应用较少，下面重点比较非回馈型各电路的特点与应用。

首先我们来看一下隔离型各电路的应用领域及其自身的优缺点。下表表1展示的是五种常见的隔离型电路的优缺点及其应用领域，这五种常见的隔离型电路分别是正激式、反激式、全桥、半桥和推挽：

表1

非隔离型电路的应用范围及特点

在了解了五种隔离型电路的优缺点和应用领域之后，接下来我们就要来看一下开关电源技术应用领域中的重点方向，即非隔离型电路的应用范围和特点。首先来看降压(Buck)电路。这种电路最大的特点是应用时只能降压不能升压，输出与输入同极性，输入电流脉动大，输出电流脉动小，结构简单。BUCK电路常被用于降压型直流开关稳压器、不可逆直流电动机调速等场合之中，其典型的应用电路图如下图图2所示。

图2

除了上面提及的BUCK电路之外，升压(Boost)型电路也是应用的非常多的电路结构，这种电路的特点与BUCK刚好相反，只能升压不能降压，输出与输入同极性，输入电流脉动小，输出电流脉动大，不能空载。Boost电路的结构相对要简单一些，常常被用于将较低的直流电压变换成为较高的直流电压，如电池供电设备中的升压电路、液晶背光电源等。除此之外，该电路另一个重要用途就是作为单相功率因数校正电路。Boost电路的典型应用电路图如下图图3所示。

图3

上面所提及的BUCK和Boost电路是两种常见的应用电路，除此之外，升降压(Buck-Boost)型电路也是比较常见的。这一电路结合了升压、降压两种电路的优势和长处，在应用时不仅可以灵活地改变电压的高低，而且能改变电压极性，常用于电池供电设备中产生负电源的电路以及各种开关稳压器中。

除了上面所提起的这两种电路类型之外，还有几种电路虽然不经常用到，但是在一些特殊场合是非常适用的。Cuk型电路，这一电路的特点与升降压电路相似，但电路较复杂。优点是输入与输出回路中都有电感使输出电压纹波较小，从输入电源吸取的电流纹波也较小，可以在特殊场合使用。Sepic型电路也是一种特殊应用电路类型，虽比较复杂，但由于输出电压可以高于输入电压也可以低于输入电压，所以可用于要求输出电压较低的单相功率因数校正电路。

以上就是本文所分享的电源技术领域中常见的几种电子电路基础知识，希望通过本文的分享，能够对各位的新人工程师的设计研发和学习带来一定的帮助作用。