开关电源拓扑结构的进化历史！

一、概述

直流变换器按输入与输出是否有电气隔离可分为两类：没有电气隔离的称为非隔离的直流变换器，有电气隔离的称为隔离的直流变换器。

基本的非隔离开关电源拓扑主要有六种，即降压变换器(buck)，升压变换器(boost)，升降压变换器(buck-boost)，Cuk变换器，Zeta变换器和Sepic变换器等。在这六种变换器中，降压式变换器和升压式变换器是最基础的，另外四种是从中进化衍生而来。

隔离的直流变换器按有源功率器件的数量来分类。单管的有正激式(Forward)和反激式(Flyback)两种;双管的有双管正激(Double Transistor Forward Convert)、双管反激(Double Transistor Flyback Converter)、推挽(Push-pull Converter)和半桥(Half-bridge Convert)等四种;四管的直流变换器就只有全桥直流变换器(Full Bridge Convert)。

很多人尤其是开关电源的初学者，常常被上述林林总总的开关电源拓扑结构给弄的晕头转向，不了解不同拓扑之间的关系。其实各种隔离拓扑结构全部是由非隔离拓扑演化而来，通过对它们进行分类、了解演化关系，可以极大的简化我们对开关电源的学习，深入了解各种拓扑的特点

二、升压变换器(buck)与降压变换器(boost)

开关变换器取代线性调压早在20世纪60年代就已经开始使用，它通过快速开关晶体管，经过电感或电容滤波后，输出直流电压的平均值。通过控制晶体管开关的占空比，可以控制输出电压的大小。

上图是最早的开关型变换器——buck变换器，当开关管导通时，输入电压通过开关管、电感L1对负载提供能量，同时为L1、C1进行储能;当开关管关断时，L1、C1对负载提供能量，二极管D1为储能电感提供续流泄放路径。

上图为另外一种最基本的开关变换器拓扑——boost变换器拓扑。当开关管导通时，输入电压对电感L1提供能量进行储能，同时负载由电容C1来提供能量;当开关判断时，输入电压与电感L1通过二极管D1共同为负载提供能量，同时电容C1充电以补充在开关管判断期间损耗掉的能量。

三、常见隔离拓扑

前面讨论的buck与boost开关变换器拓扑有一个明显的缺点，就是它们的输入回路和输出回路共地，并且无法实现多路输出。下面介绍的正激变换器、推挽变换器、半桥变换器、全桥变换器有很多共同的特点，如这些拓扑全部利用变压器把能量传递到负载、输入输出回路隔离不共地、可以利用变压器多个次级绕组实现多路输出。