單端隔離式DC-DC變換器

　　在高頻PWM變換器中加變壓器，稱(chēng)為隔離式（Isolated）變換器。一般PWM變換器中加變壓器的目的有兩個(gè)。一個(gè)是引入隔離，使電源和負(fù)載兩個(gè)直流系統(tǒng)之間有絕緣，另一個(gè)是改變輸出-輸入電壓比。隔離式DC-DC變換器有兩類(lèi)：?jiǎn)味耍⊿ingle-ended）和雙端（Double-ended）。

　　單端隔離式DC-DC變換器在一個(gè)開(kāi)關(guān)周期內(nèi)，直流輸入功率只從變壓器一次繞組的一端流入，故稱(chēng)單端。單端隔離式變換器的主要缺點(diǎn)是：功率只在開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間DT內(nèi)輸入變壓器，變壓器磁心只在B-H平面第一象限運(yùn)行，因此磁心不能得到充分利用。

圖１　單端DC-DC PWM變換器

a)非隔離式　b)隔離式{{分頁(yè)}}

　　圖1給出五種單端隔離式DC-DC變換器，包括：正激（Forward），反激(Flyback)，隔離式Cuk、SEPIC和Zeta，如圖1(b)所示。單端隔離式DC-DC變換器特點(diǎn)如下：

　　(1)圖1(a)四個(gè)非隔離式變換器與四個(gè)隔離式變換器對(duì)應(yīng)：Buck-Boost變換器（和反激變換器對(duì)應(yīng)），其余三個(gè)分別為Cuk、SEPIC、Zeta變換器。

　　(2)反激變換器、隔離式SEPIC和Zeta變換器，都是用變壓器分別代替Buck-Boost、非隔離式SEPIC和Zeta變換器中的并聯(lián)電感構(gòu)成的。

　　(3)Buck變換器和Boost變換器沒(méi)有有實(shí)用意義的單端隔離式變換器與之對(duì)應(yīng)。

　　(4)就變壓器一次側(cè)電路而言，隔離式SEPIC變換器和Cuk變換器相同；對(duì)二次側(cè)電路說(shuō)，隔離式SEPIC變換器與反激變換器相同。

　　隔離式Zeta變換器則相反，對(duì)變壓器一次側(cè)電路說(shuō)，隔離式Zeta變換器和反激變換器相同，對(duì)二次側(cè)電路來(lái)說(shuō)，隔離式Zeta變換器則與Cuk變換器相同。

　　(5)隔離式Cuk變換器的構(gòu)造方法：將非隔離式Cuk變換器耦合電容分成兩個(gè)，在其間加入一個(gè)高頻變壓器。開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)，耦合電容釋放儲(chǔ)能，變壓器則釋放勵(lì)磁能量，反向磁化；當(dāng)開(kāi)關(guān)關(guān)斷時(shí)，正向勵(lì)磁。變壓器磁心可在第一和第三象限工作，磁心可得到充分利用，這是隔離式Cuk變換器磁心和正激、反激變換器磁心不同之處。雖然隔離式Cuk變換器仍屬于單端變換器，它也無(wú)需另加復(fù)位措施。

　　(6)單端隔離式DC-DC變換器的直流輸出電壓，其紋波頻率等于開(kāi)關(guān)頻率。