兩種高效能電源設(shè)計及拓撲分析

　　雖然我們無法采用單一拓撲結(jié)構(gòu)作為所有應(yīng)用的解決方案，但卻可以依具體情況來決定采用何種電路結(jié)構(gòu)。在這里，我們使用12V、20A輸出的變壓器設(shè)計來比較以上所述各式結(jié)構(gòu)的差異，比較重點放在主要的設(shè)計問題，如原邊開關(guān)、整流器、磁性、存儲電容等。雖然還有其他差異點，但不在本文的討論范圍內(nèi)。各式拓撲結(jié)構(gòu)的差異結(jié)構(gòu)總結(jié)如下。

　　● 原邊開關(guān)：在300～400Vdc的輸入電壓范圍，有源鉗位變壓器的原邊峰值電流最低，單開關(guān)和雙開關(guān)正向拓撲則擁有和有源鉗位

　　類似的RMS電流，但卻因MOSFET額定電壓而會有較大的導電耗損。

　　● 諧振半橋變壓器的直流次級整流器電壓應(yīng)力最低，接著是有源鉗位，然后是單開關(guān)和雙開關(guān)正向變壓器。由于開關(guān)突波的關(guān)系，傳統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)上的壓力更高。

　　● 保持時間要求可以通過增大電容容值或變壓器輸入范圍來達到。

　　● 在磁性方面，諧振半橋通過移除輸出電感提供明顯的簡化，不過在變壓器設(shè)計上則會有相當高的挑戰(zhàn)性。和傳統(tǒng)正向變壓器比較，有源鉗位變壓器在相同頻率下的輸出電感可以減小約13%。

　　● 諧振半橋變壓器由于沒有輸出電感，因此輸出電容電流紋波最高。

　　● 有源鉗位正激變壓器的開關(guān)頻率可以推升到更高(200～300kHz)，硬開關(guān)拓撲結(jié)構(gòu)則在150kHz以下。諧振半橋是一個可變頻率的變壓器，在滿載低電源電壓時，其最低頻率通常設(shè)定在60～70kHz;高電源電壓輕載工作時，最高頻率可以達到數(shù)百kHz