浅谈开关电源的基本拓扑

我们把一个电源电路抽象成一个黑盒电路模型，一个电源输入、一个电源输出端口。对于非隔离电源，输入输出电路是共“地”的，所以非隔离电源的这个模型可以简化为：

在所有的拓扑中，电感的一端需要连接到三个可用直流端之一。另外一个端点通过开关与电感的另一端连接。开关和电感的连接点，通过一个续流二极管与最后剩下的一个端点连接。如此拓扑结构可以形成三种拓扑：

熟悉开关电源的朋友，一眼就认出来了，第一个是Buck、第二个是Boost，第三个是Buck-Boost（有的文档也称为反极性Boost）。如果电感连接到地，就构成了升降压变换器，如果电感连接到输入端，就构成了升压变换器。如果电感连接到输出端，就构成了降压变换器。

我们用排列组合的方式可以有多种方法来构造既含有电感又能为电感电流提供续流回路的拓扑。

无用拓扑类型1：

输入和输出之间并没有公用导线，也就是说输入与输出的GND之间有器件。这种情况是不实用的，直接排除了：比如二极管、开关串联在输入GND和输出GND的链接通路上。在此就不一一列举了。

无用拓扑类型2：

开关管、二极管、电感，连接在输入或者输出的正负极之间，这种只会产生短路，不会实现电压变化。

我们熟悉的电路一般是正电压进行降压、升压操作，或者正电压产生一个负压。但是负电压降压、升压、反极性的拓扑也是有的。但是这个拓扑本质与正压变换器本质是一样的。另外有些隔离电源拓扑就是通过基本拓扑增加变压器或者变化得到的，例如FlyBack。

其他更复杂的拓扑例如“Buck+Boost拓扑”、“SEPIC”等都是可以从基本拓扑进行组合或者演进得来的。人们尝试使用这些相同的元器件进行了许多其他的组合。大多数已通过实践证明实用性不强。

Buck+Boost拓扑：该电路将Buck电路的输入端和Boost电路的输出端进行组合，并在中间用一个共用电感结合起来。

本质是用一个降压+一个升压，来实现升降压。

SEPIC拓扑：集成了Boost和Flyback 拓扑结构