模塊電源主要分為AC-DC和DC-DC兩種。對于A(yíng)C-DC模塊電源，無(wú)論是網(wǎng)絡(luò )上還是實(shí)際電源設計上都有不少的探討，反倒是DC-DC模塊電源的相關(guān)資料較少。本文對DC-DC模塊電源拓撲電路進(jìn)行梳理，是一篇基礎的電源知識類(lèi)文章。

這里說(shuō)的DC-DC模塊電源指工業(yè)、軌道交通、通信、軍事等領(lǐng)域用的嵌入式模塊電源，這類(lèi)電源追求的是高功率密度、高效率及高可靠性。就目前而言，對成本雖有要求，但遠沒(méi)有常規的AC-DC模塊電源那么敏感。且為了達到高性能，一般不會(huì )像AC-DC模塊電源那樣，DC-DC模塊電源在設計時(shí)，為方便設計的靈活性，不太用集成度高的IC。

一般流行于市面上的隔離型DC-DC模塊電源，功率等級基本在1kw以?xún)?/span>，功率再大一點(diǎn)的，可通過(guò)多模塊電源并聯(lián)均流實(shí)現。輸入電壓范圍從2.5V到650V不等，輸出電壓則從1V到60V不等。模塊電源在設計時(shí)，對拓撲的選擇主要從輸入、輸出、功率等級這三個(gè)方面考慮。

1、Royer（自激推挽）：

一般用于低輸入電壓的場(chǎng)合（如2.5V，5V），且功率不大（如2W以?xún)龋?，另?/span>Royer是非穩壓的，若需要穩壓，則需要在模塊電源里面加入線(xiàn)性穩壓線(xiàn)路。用于模塊電源中的常規反激（包括IC控制的反激和RCC），一般功率不超過(guò)50W，輸入電壓覆蓋9V到1000V，均有模塊電源產(chǎn)品出現。

同步整流技術(shù)是反激變換器設計中的一個(gè)難點(diǎn)，也是專(zhuān)利壁壘比較多的一個(gè)點(diǎn)，市場(chǎng)上的小功率DC-DC模塊電源大多用這種拓撲。至于RCC，最大的優(yōu)點(diǎn)是便宜，但它對器件的一致性要求太高，而且還是變頻的，并不太適合用來(lái)設計高性能模塊電源。

2、有源鉗位反激/有源鉗位正反激：

有源鉗位反激是有源鉗位技術(shù)與常規反激變換器結合的產(chǎn)物，開(kāi)關(guān)管應力低，效率高，EMI特性好是它的優(yōu)點(diǎn)。但技術(shù)復雜，同步整流也不好搞定，所以盡管它的優(yōu)點(diǎn)很多，但市場(chǎng)上用這種拓撲做產(chǎn)品的并不多見(jiàn)。至于有源鉗位正反激技術(shù)，比有源鉗位反激技術(shù)更復雜，正反激最大的優(yōu)點(diǎn)就是輸出紋波小，尤其是0.5duty時(shí)理論紋波為零，可在一些高性能DC-DC模塊電源中見(jiàn)到這種拓撲。

有源鉗位正激，經(jīng)過(guò)十幾年的發(fā)展，可以說(shuō)是模塊電源里最著(zhù)名也是最成熟的一個(gè)拓撲了。常用于50W-200W功率等級，輸入電壓不超過(guò)100V的場(chǎng)合，幾乎每一家做模塊電源的企業(yè)都會(huì )用到這種拓撲，輸出電壓從1V到15V均有。

3、硬開(kāi)關(guān)半橋（全橋）：

常見(jiàn)于低壓大功率的模塊電源，如低壓半磚模塊電源、全磚模塊電源，一般介于200W-800W之間，也有人用作高壓輸入模塊，如200V-400V輸入，但不多見(jiàn)。

4、移相全橋（PSFB）：

在高壓大功率DC-DC模塊電源，主要用這種拓撲，DC-DC模塊電源一般輸入電壓比較寬，LLC雖有效率上的優(yōu)勢，但在寬輸入電壓范圍應用場(chǎng)合不合適。市面上能夠見(jiàn)到的用PSFB的DC-DC模塊電源產(chǎn)品基本參數為：輸入200V-400V或輸入400V- 650V、輸出600W、800W、1000W、尺寸多為標準全磚尺寸，有完善的保護機制，多模塊并聯(lián)冗余能力。

5、LLC：

模塊電源里的LLC多用于bus-converter，且開(kāi)環(huán)定頻控制，一般設計時(shí)，讓Lm>>Lr，可以實(shí)現ZVS/ZCS，可以獲得非常高的效率。比如正弦振幅變換器，可以做到滿(mǎn)載98%效率，400V輸入，1700W輸出，尺寸相當于一個(gè)打火機大小。