傳統的拓撲結構
　　
為特定應用選擇拓撲結構時有幾個考慮因素，包括輸入電壓範圍是全球通用還是隻針對特定地區，輸出電壓是單一還是多重(電流大小也是重要的條件)
，效(xiao)能(neng)目(mu)標(biao)，特(te)別(bie)是(shi)在(zai)不(bu)同(tong)負(fu)載(zai)下(xia)的(de)效(xiao)能(neng)表(biao)現(xian)。傳(chuan)統(tong)上(shang)，在(zai)大(da)批(pi)量(liang)生(sheng)產(chan)電(dian)源(yuan)時(shi)多(duo)以(yi)成(cheng)本(ben)
，設(she)計(ji)工(gong)程(cheng)師(shi)對(dui)拓(tuo)撲(pu)結(jie)構(gou)的(de)熟(shu)悉(xi)度(du)以(yi)及(ji)元(yuan)件(jian)是(shi)否(fou)容(rong)易(yi)采(cai)購(gou)為(wei)考(kao)慮(lv)因(yin)素(su)
，其(qi)他(ta)因(yin)素(su)還(hai)包(bao)括(kuo)設(she)計(ji)是(shi)否(fou)容(rong)易(yi)實(shi)現(xian)和(he)設(she)計(ji)方(fang)式(shi)是(shi)否(fou)在(zai)電(dian)源(yuan)產(chan)業(ye)鏈(lian)中(zhong)為(wei)大(da)家(jia)所(suo)熟(shu)知(zhi)等(deng)。
　　
較受歡迎的傳統設計方式主要為單開關正向、雙shuang開kai關guan正zheng向xiang和he半ban橋qiao結jie構gou，這zhe些xie結jie構gou提ti供gong了le滿man足zu目mu前qian需xu求qiu的de穩wen固gu解jie決jue方fang案an。不bu過guo如ru上shang所suo述shu，新xin興xing的de標biao準zhun需xu要yao電dian源yuan能neng夠gou達da成cheng比bi先xian前qian更geng高gao的de效xiao能neng。過guo去qu
，典dian型xing的de台tai式shi電dian腦nao電dian源yuan可ke以yi達da到dao60%～70%的最高效能，但現在則要求電源在額定負載的20%、50%和100%時都能達到最低80%的效能。同時，最近更出現了希望能夠在低於20%負載時達到70%或以上效能的趨勢，且待機功耗能夠持續下降。我們將探討三種傳統拓撲的優缺點，並介紹兩種新型的拓撲。
　
單開關正向
　　
圖1中zhong的de這zhe個ge拓tuo撲pu相xiang當dang受shou到dao歡huan迎ying，主zhu要yao原yuan因yin是shi元yuan件jian數shu少shao且qie設she計ji要yao求qiu簡jian單dan，但dan對dui於yu不bu同tong負fu載zai情qing況kuang的de高gao效xiao能neng要yao求qiu卻que為wei這zhe個ge拓tuo撲pu帶dai來lai新xin挑tiao戰zhan。在zai接jie近jin滿man載zai或huo滿man載zai時shi，這zhe個ge拓tuo撲pu的de效xiao能neng受shou到dao50%占空比的限製。而在較輕負載時，開關耗損是造成效能不佳的主要原因。許多較新的設計采用功率因數校正(PFC)前端來降低諧波電流，在400 V的PFC輸出電壓下

，單開關正向方式被迫使用大於900 V的開關
，提高了FET的成本。

圖1：單開關正向拓補

雙開關正向
　　
圖2是shi另ling一yi個ge使shi用yong相xiang當dang普pu遍bian的de拓tuo撲pu
，它ta是shi解jie決jue開kai關guan電dian壓ya限xian製zhi問wen題ti的de升sheng級ji版ban本ben。這zhe依yi舊jiu是shi一yi個ge會hui有you高gao開kai關guan耗hao損sun的de硬ying開kai關guan電dian路lu。其qi所suo帶dai來lai的de問wen題ti是shi需xu要yao使shi用yong門men極ji驅qu動dong變bian壓ya器qi或huo芯xin片pian驅qu動dong電dian路lu來lai推tui動dong高gao電dian壓ya端duanMOSFET。

圖2 ：雙開關正向拓補　

半橋
　　
圖3中的半橋變壓器是高功率要求的另一個選擇。和單開關或雙開關正向變壓器相反
，半橋變壓器可以在兩個象限工作並降低原邊FET的電流。變壓器組成結構和輸出整流比單一正向拓撲結構複雜
，也存在高開關耗損問題。

圖3：半橋拓補電路結構　　

新興拓撲結構
　　
weilefuhegenggaoxiaonengdeyaoqiu，yejieyikaifaleshuzhongxindetuopujiegou。zhexiexindianlutuopubuyidingshizhixinfaming
，ershixinjinzaishangyedapiliangyingyongde。qizhong，liangzhongzuishouzhongshidetuopufenbieweiyouyuanqianweizhengjiheshuangdianganjiadianrong(LLC)。
　
有源鉗位正激
　　
圖4中(zhong)的(de)有(you)源(yuan)鉗(qian)位(wei)正(zheng)激(ji)拓(tuo)撲(pu)是(shi)一(yi)個(ge)存(cun)在(zai)已(yi)久(jiu)的(de)軟(ruan)開(kai)關(guan)結(jie)構(gou)
，雖(sui)然(ran)這(zhe)種(zhong)結(jie)構(gou)和(he)傳(chuan)統(tong)的(de)正(zheng)向(xiang)式(shi)拓(tuo)撲(pu)結(jie)構(gou)類(lei)似(si)
，但(dan)過(guo)去(qu)一(yi)直(zhi)被(bei)視(shi)為(wei)是(shi)難(nan)以(yi)實(shi)現(xian)的(de)結(jie)構(gou)，因(yin)此(ci)主(zhu)要(yao)應(ying)用(yong)在(zai)特(te)殊(shu)領(ling)域(yu)，比(bi)如(ru)電(dian)信(xin)領(ling)域(yu)。不(bu)過(guo)，隨(sui)著(zhe)新(xin)IC的推出，這種結構的實現變得非常簡單。

圖4 ：采用安森美半導體NCP1562的有源鉗位正激拓補結構　　

zaizhegetuopujiegouzhong
，bianyaqizaizhukaiguandezhenggeguanbishijianneitongguofushukaiguanchuanxingdedianrongjinxingfuwei，zheyangzuokeyixiaochudankaiguanzhengxiangjiegouzhongdewuxiaoshijian。tadezhuyaoyoudianbaokuodikaiguanhaosun，kezai50%以上占空比工作

，降低了原邊開關的電流應力。同時
，這個結構也提供了自驅動同步整流功能，省去了專用門極驅動電路。加之低電壓MOSFET越來越低的價格
，采用MOSFET和同步整流已經成為實現低輸出電壓高電流整流的可行方案。
　　
使用有源鉗位器件和進行有源鉗位FET的控製雖然看起來會增加電路的複雜度，但卻可以通過節省緩衝電路、複位電路和較低整體開關要求加以補償。這個結構也能夠在寬廣的輸入電壓範圍下工作，因而適合多種應用，包括電視遊戲機。
　　
zhegejiegoudezhuyaoquedianshimeiyoudapiliangyingyong

，biruzaijisuanjizhong，yinciyibantaishijideshejigongchengshiduitagandaomosheng。buguosuizhexiangansenmeibandaotidenggongsibuduantuichuchanpin，zhegetuopujiegoudeshixiannanduyijingjiangdile。zaijiaodapiliangyingyongzhongcaiyongzhegejiegouyenenggoujiangdicaiyongyuanjiandechengben。zhegetuopudelingyiquedianshi，heshuangkaiguanzhengxianghuobanqiaobianyaqibijiao，xuyaojiaogaoedingdianyadekaiguan。       

LLC諧振半橋
　　
圖5中的LLC拓撲結構特別適用需要高輸出電壓的場合
，如液晶和等離子電視等應用。

圖5：LLC諧振半橋拓補結構　　

和he有you源yuan鉗qian位wei拓tuo撲pu一yi樣yang
，這zhe也ye是shi一yi款kuan因yin超chao低di開kai關guan耗hao損sun達da到dao超chao高gao效xiao能neng的de軟ruan開kai關guan拓tuo撲pu結jie構gou。其qi他ta優you點dian還hai包bao括kuo不bu需xu輸shu出chu電dian感gan

，因yin此ci可ke以yi降jiang低di實shi現xian的de整zheng體ti成cheng本ben。最zui後hou，由you於yu采cai用yong半ban橋qiao配pei置zhi，可ke以yi降jiang低di原yuan邊bian元yuan件jian的de壓ya力li。
　　
另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian)，這(zhe)個(ge)結(jie)構(gou)也(ye)有(you)一(yi)些(xie)缺(que)點(dian)，最(zui)主(zhu)要(yao)的(de)是(shi)增(zeng)加(jia)了(le)複(fu)雜(za)的(de)磁(ci)性(xing)設(she)計(ji)

，輸(shu)出(chu)電(dian)容(rong)上(shang)的(de)高(gao)紋(wen)波(bo)電(dian)流(liu)和(he)可(ke)變(bian)頻(pin)率(lv)。同(tong)時(shi)，這(zhe)個(ge)結(jie)構(gou)在(zai)設(she)計(ji)較(jiao)寬(kuan)輸(shu)入(ru)電(dian)壓(ya)範(fan)圍(wei)上(shang)也(ye)比(bi)較(jiao)困(kun)難(nan)。
　　
各式拓撲結構的比較
　　
雖然我們無法采用單一拓撲結構作為所有應用的解決方案
，但卻可以依具體情況來決定采用何種電路結構。在這裏，我們使用12V、20A輸出的變壓器設計來比較以上所述各式結構的差異，比較重點放在主要的設計問題
，如原邊開關、整流器
、磁性、存儲電容等。雖然還有其他差異點，但不在本文的討論範圍內。各式拓撲結構的差異結構總結如下。

表1：不同拓撲結構的差異總結

● 原邊開關：在300～400Vdc的輸入電壓範圍
，有源鉗位變壓器的原邊峰值電流最低，單開關和雙開關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(xie)振(zhen)半(ban)橋(qiao)變(bian)壓(ya)器(qi)的(de)直(zhi)流(liu)次(ci)級(ji)整(zheng)流(liu)器(qi)電(dian)壓(ya)應(ying)力(li)最(zui)低(di)，接(jie)著(zhe)是(shi)有(you)源(yuan)鉗(qian)位(wei)，然(ran)後(hou)是(shi)單(dan)開(kai)關(guan)和(he)雙(shuang)開(kai)關(guan)正(zheng)向(xiang)變(bian)壓(ya)器(qi)。由(you)於(yu)開(kai)關(guan)突(tu)波(bo)的(de)關(guan)係(xi)，傳(chuan)統(tong)電(dian)路(lu)結(jie)構(gou)上(shang)的(de)壓(ya)力(li)更(geng)高(gao)。
● 保持時間要求可以通過增大電容容值或變壓器輸入範圍來達到。
● zaicixingfangmian
，xiezhenbanqiaotongguoyichushuchudiangantigongmingxiandejianhua，buguozaibianyaqishejishangzehuiyouxiangdanggaodetiaozhanxing。hechuantongzhengxiangbianyaqibijiao
，youyuanqianweibianyaqizaixiangtongpinlvxiadeshuchudiangankeyijianxiaoyue13%。
● 諧振半橋變壓器由於沒有輸出電感
，因此輸出電容電流紋波最高。
● 有源鉗位正激變壓器的開關頻率可以推升到更高(200～300kHz)
，硬開關拓撲結構則在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，其最低頻率通常設定在60～70kHz；高電源電壓輕載工作時，最高頻率可以達到數百kHz。