一般的なスイッチング電源の基本トポロジー
1. 降圧降圧
入力をより低い電圧に落とします。
おそらく最も簡単な回路です。
インダクタ/コンデンサ フィルタは、スイッチされた方形波を平滑化します。
出力は常に入力以下になります。
入力電流が不連続（チョップ）になっています。
出力電流はスムーズです。
2.ブースト
入力をより高い電圧に上げます。
降圧型と同じですが、インダクタ、スイッチ、ダイオードが再配置されています。
出力は常に入力以上になります (ダイオードの順方向電圧降下は無視します)。
入力電流はスムーズです。
出力電流は不連続（チョッピング）になります。
3. 昇降圧昇降圧
インダクタ、スイッチ、ダイオードの別の配置。
降圧回路と昇圧回路の欠点を組み合わせたものです。
入力電流が不連続（チョップ）になっています。
出力電流も不連続（チョップ）になります。
出力は常に入力の逆になります (コンデンサの極性に注意してください) が、その大きさは入力よりも小さい場合も大きい場合もあります。
「フライバック」コンバータは、実際には昇降圧回路絶縁 (トランス結合) 形式です。
4. フライバック フライバック
昇降圧回路のように動作しますが、インダクタには 2 つの巻線があり、トランスとインダクタの両方として機能します。
出力は、コイルとダイオードの極性によって決まり、正または負になります。
出力電圧は、変圧器の巻数比によって決まり、入力電圧よりも大きくなる場合もあれば、小さくなる場合もあります。
これは最も単純な分離トポロジです。
二次巻線や回路を追加することで複数の出力が得られます。
5. 進む
トランス結合形式の降圧回路。
不連続な入力電流、滑らかな出力電流。
変圧器があるため、出力は入力より大きくても小さくてもよく、極性も任意です。
二次巻線や回路を追加することで複数の出力が得られます。
変圧器のコアは、各スイッチング サイクル中に消磁する必要があります。 一般的には、一次巻線と同じ巻数の巻線を追加します。
スイッチオン段階で一次インダクタンスに蓄えられたエネルギーは、スイッチオフ段階で追加の巻線とダイオードを介して放出されます。
6. 2トランジスタフォワード
両方のスイッチが同時に動作します。
スイッチがオフになると、変圧器に蓄えられたエネルギーが一次側の極性を反転させ、ダイオードを導通させます。
主な利点: 各スイッチの電圧が入力電圧を超えることはありません。 曲がりくねったトラックをリセットする必要はありません。
7. プッシュプル
スイッチ (FET) は位相をずらして駆動され、パルス幅変調 (PWM) されて出力電圧を調整します。
トランスコアの良好な利用 - 電力は両方の半サイクルで供給されます。
全波トポロジのため、出力リップル周波数はトランス周波数の 2 倍になります。
FET に印加される電圧は入力電圧の 2 倍です。
8. ハーフブリッジ
高出力コンバータの非常に一般的なトポロジ。
スイッチは位相をずらして駆動され、パルス幅が変調されて出力電圧を調整します。
トランスコアの良好な利用 - 電力は両方の半サイクルで供給されます。 また、一次巻線の利用率はプッシュプル回路よりも優れています。
全波トポロジのため、出力リップル周波数はトランス周波数の 2 倍になります。
FET の両端にかかる電圧は入力電圧と等しくなります。
9. フルブリッジ
高電力コンバータの最も一般的なトポロジ。
スイッチはパルス幅変調を使用して対角ペアで駆動され、出力電圧を調整します。
トランスコアの良好な利用 - 電力は両方の半サイクルで供給されます。
全波トポロジのため、出力リップル周波数はトランス周波数の 2 倍になります。
FET に印加される電圧は入力電圧と等しくなります。
所定の電力では、一次電流はハーフブリッジの半分になります。
