buck-boost拓扑电路的工作过程

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反激拓扑的原型是buck-boost拓扑

图1 传统的buck-boost拓扑

其工作过程如下：

①开关S闭合，电源Ui为电感L补充能量

②开关S断开时，L储存的能量通过负载放出

图2 开关S闭合

图3 开关S断开

从上述分析可以看出，buck-boost拓扑输入Ui和输出Uo正负方向相反。当把电感L等效为两个电感并联，且其匝比为1:1，同时把开关S和二极管D移动到下方方便驱动信号设计，其工作原理及其效果与传统的buck-boost电路是一样的，如下图所示

图4 传统buck-boost拓扑变形

两个并联的电感让我们想到了变压器，变压器实质上就是两个具有磁耦合的电感线圈，在图4的基础上，把两个并联的绕组分开，并通过磁芯进行耦合来传递能量，即变压器，并将其匝比1:1更改为1：n(或者Np：Ns)，以便于适应更多的电压变化范围

图5 由buck-boost拓扑演变而来的隔离buck-boost拓扑

图5中的拓扑，当S闭合是，绕组Np进行充电参与电路运行，根据同名端原理，绕组Ns感应电压为上正下负，由于二极管D反向截止，故无法进行放电运行，当开关S断开时，根据楞次定律，绕组Np会感生出下正上负的电压，同理，绕组Ns下正上负，二极管导通，电感储存的能量进行放电，我们把绕组Np侧称为原边，Ns侧称为副边，此时副边的输出电压还是上负下正，看起来有点不太符合一般的阅读习惯，我们将二极管D放在上端，并将绕组Ns的同名端调转到下方，如图6所示。因为其原边绕组在经历电压激励储存能量时，副边绕组无功率输出，而原边绕组回路断开时，副边绕组才进行功率输出的特点，因为得名反激。

图6 由buck-boost演变而来的反激拓扑

根据上述演变过程，可以清楚的了解到，反激变压器实际上等效为储能电感与具有隔离作用的变压器的集合体，实际使用时，可以其励磁电感作为储能电感。