Ⅰ 變頻器主電路的拓撲結構有哪些方面安邦信牌子如何
挺好的,老牌子、性能高、壽命長!變頻器的網側變流器對低壓小容量的裝置常採用6脈沖變流器,而對中壓大容量的裝置採用多重化12脈沖以上的變流器。負載側變流器對低壓小容量裝置常採用兩電平的橋式逆變器,而對中壓大容量的裝置採用多電平逆變器。對於四象限運行的傳動,為實現變頻器再生能量向電網回饋和節省能量,網側變流器應為可逆變流器,同時出現了功率可雙向流動的雙PWM變頻器,對網側變流器加以適當控制可使輸入電流接近正弦波,減少對電網的公害。目前,低、中壓變頻器都有這類產品。
Ⅱ 均流電路工作原理
Droop法均流開關電源變換技術(圖)
作者:航天科技集團五院五一○所 劉克承 王衛國 郭祖佑 日期:2006-1-1
對Droop法均流變換技術做了理論分析,建立了並聯供電的熱備份開關變換器的電路模型,進行了電路分析並給出了驗證結果
引言
航天用電源系統的發展方向之一是用分布式電源系統代替集中式電源系統,其好處是使供配電系統設計簡化,提高系統的整體可靠性。在分布式供配電系統中應用的DC/DC變換器為了進一步提高自身可靠性,一般採用並聯備份方式,形成可靠性並聯系統。
國內目前星上應用的DC/DC變換器常用的並聯備份方式為冷備份方式(主份承擔全部輸出功率,主份出現故障,需遙控指令進行主備份切換)、溫備份方式(主份承擔全部輸出功率,主份出現故障,備份自動輸出工作)。
國外有資料表明,電子元器件在工作溫度超過50℃時的壽命是常溫25℃時的1/6,或者說電子元器件的失效率隨溫度升高大大增加。為了更進一步提高 DC/DC變換器工作壽命和可靠性,主要影響DC/DC變換器壽命的功率器件要合理設計使用工作應力,在並聯供電系統中實現熱備份方式(主備份同時工作, 各承擔部分輸出功率)。
本文主要通過對Droop法DC/DC變換器並聯均流技術的研究,設計了一種基於反激式電路拓撲的兩個DC/DC變換器並聯輸出的均流變換器。
單端反激電路的電路拓撲及工作原理
• 電路拓撲
圖1 反激式變換器
反激式變換器是在基本Buck-Boost變換器中插入變壓器形成的,線路組成見圖1所示。變壓器原邊繞組其實是充當一個儲能電感的作用,後文將敘述到初級電感量的設計將影響到反激式變換器的工作模式。
電路工作的第一階段是能量存儲階段,此時開關管Tr導通,原邊繞組電流Ip的線性變化遵循式(1)。
(1)
電路工作的第二階段是能量傳送階段,此時開關管Tr關斷,原邊電流為零,副邊整流二極體D導通,出現感生電流。並且按照功率恆定原則,副邊繞組安匝值與原邊安匝值相等。副邊繞組電流Is遵循式(2)。
(2)
其中為副邊繞組電壓,為變壓器副邊的等效電感。
• 電路工作模式
(1)工作模式改變的條件
如圖1所示的變換器,設開關管導通占空比為D1,二極體導通占空比為D2,工作周期為Ts,按穩態電感電流增量相等原則有:
(3)
連續模式時,D1期間(開關管導通,二極體截止)存儲在L上的能量在D2期間(開關管截止,二極體導通)沒有完全放完,故有:
(4)
不連續模式時,D1期間(開關管導通,二極體截止)存儲在L上的能量在小於D2期間(開關管截止,二極體導通)已完全放完,故有:
(5)
從而可以推導臨界連續的條件是:
D1+D2=1且每周期開始時的IP=0
故有:
(6)
其中,Lc為臨界連續的電感值。
代入式(3)有:
(7)
利用狀態空間平均法可以建立CCM模式下的反激變換器的小信號模型,如圖2所示。
圖2 CCM模式下的反激變換器的小信號模型
從中可以導出開環輸出阻抗為:
(8)
其中
由式(8)可以看出,對設計好的Buck-Boost變換器,其輸出阻抗僅為開關管導通比的函數。通過PWM控制開關管的導通占空比D,就可以控制變換器的開環輸出阻抗。
Droop法均流原理
分布式電源系統並聯使用的好處是可以實現電源模塊化和標准化系統設計,可以實現冗餘設計,提高系統的可靠性。但同時要求並聯的電源之間採取均流(Current-sharing)措施,以保證並聯電源模塊之間的電流應力和熱應力均勻分配。
Droop法又叫改變輸出內阻法、斜率控製法、電壓下垂法、外特性下垂法、輸出特性斜率控製法,線路簡單,易於實現;均流精度不高,適用於電壓調整率要求不高的並聯系統。
圖3 開關電源電路模型
圖4 開關電源的輸出曲線
如圖3所示的單個開關電源,它的輸出特性曲線如圖4所示,其輸出電壓Vo與負載電流Io的關系為:
(9)
圖5 兩台開關電源並聯的電路模型
當兩台開關電源按圖5並聯時,每個開關電源的負載電流為:
(10)
(11)
其中
圖6 並聯後開關電源的外特性斜率
從圖6顯見,外特性斜率小(即輸出阻抗小)的電源,分配電流的增長量比外特性斜率大的電源增長量大。
Droop法實現均流的主要手段就是利用電流反饋調節每個變換器的外特性斜率,使並聯變換器的輸出阻抗接近一致,從而達到輸出均流。
由前文所述,反激電路的輸出阻抗為開關管導通占空比的函數,因此用反激電路實現Droop法均流的途徑,應該通過電流檢測信號控制開關管導通占空比來實現,或者說電流檢測信號要參與PWM控制。
本文用Droop法設計了兩個12V輸出的並聯DC/DC變換器,結構如圖7所示,技術指標要求如下。
圖7 Droop法均流DC-DC設計原理框圖
輸入電壓:17V~32VDC;
輸出電壓:12VDC;
輸出最大功率:30W;
工作頻率:200kHz。
電壓調整率:小於±3%;
負載調整率:小於±3%;
效率:大於70%;
紋波:於70mV。
設計結果
● 負載調整率
本文研究的反激式變換器的輸出方式是離線式設計,而且電壓采樣信號沒有從輸出端直接采樣,而是採用了磁隔離采樣技術。這種設計可以不藉助啟動隔離電 路和隔離驅動電路而實現離線式輸出,線路簡單,但帶來的缺點是負載調整率做不到很高。理論上很難把負載調整率做到±5%,有關文獻介紹這種 設計(輸出12V,電流從0.1~0.3A變化)可以實現的負載調整率±3%,本設計經過一些有效的措施,使得負載調整率在負載電流從 0.1~1.3A變化時達到±3%。
1. 變壓器耦合
由於電壓采樣信號是通過變壓器電壓采樣信號繞組耦合輸出電壓變化信號得到的,故信號耦合的好壞直接影響到輸出電壓負載調整率的好壞。經過反復試驗,得到兩點實踐經驗:
1. 變壓器的繞制採用「三明治」式繞法,即初級繞組先繞一半,再繞次級繞組,繞後再將初級繞組剩餘的匝數繞完,將次級繞組包裹在裡面,這樣漏感最小,見圖8所示。
圖8 變壓器的繞制方法
2. 輸出繞組和電壓采樣繞組並繞以實現最佳耦合效果。
2. 工作模式
經過試驗發現,電路工作模式的不同對負載調整率影響也很大。當電路設計原邊電感較大,工作於連續模式(CCM)時,使得負載變化引起的電流信號(峰值電感電流)波形斜率比較平(變化率小),影響輸出電壓負載調整率;而電路工作於不連續模式(DCM)時,又影響效率。
所以經過反復試驗,電路設計原邊電感適中(變壓器初級匝數調整為6匝),電路工作於臨界連續模式,結果對輸出電壓負載調整率有一定改善。
3. 電壓采樣信號
試驗中還發現,減小電壓取樣繞組的輸出阻抗等效於對電壓采樣信號有一定的放大效果,可以一定程度地改善輸出電壓負載調整率,如圖9所示。
圖9 減小電壓取樣繞組的輸出阻抗可改善輸出電壓負載調整率
結論
根據本文的有關研究和討論,以及結合設計中遇到的實際問題的解決,所設計的單端反激熱備份均流開關電源性能比較好,各項輸出參數見表1。
表1
兩個並聯DC-DC變換器的均流結果見圖10。
圖10 兩個並聯DC-DC變換器的均流結果
從結果來看,由於DC/DC1的輸出阻抗小於DC/DC2的輸出阻抗,穩態調整的結果DC/DC1的輸出電流始終大於DC/DC2 的輸出電流,輸出電流的不平衡度為12.78%左右。
可以通過串聯電阻調節DC/DC1的輸出阻抗,能進一步降低不平衡度,但這樣一來輸出效率下降,二來導致輸出負載調整率增大。
從設計結果看,基本實現了熱備份DC/DC輸出,整體效率和各項指標比較好地達到了設計要求。
參考文獻
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Ⅲ 開關電源不同拓撲各有什麼特點該怎麼選用
反激式開關電源的優點和缺點
1 反激式開關電源的電壓和電流的輸出特性要比正激式開關電源的差。
反激式開關電源在控制開關接通期間不向負載提供功率輸出,僅在控制開關關斷期間才把存儲能量轉化為反電動勢向負載提供輸出,但控制開關的占空比為0.5時,變壓器次級線圈輸出的電壓的平均值約等於電壓最大值的的二分之一,而流過負載的電流正好等於變壓器次級線圈最大電流的四分之一。即電壓脈動系數等於2,電流脈動系數等於4。反激式開關電源的電壓脈動系數,和正激式開關電源的脈動系數基本相同,但是電流的脈動系數是正激式開關電源的電流脈動系數的兩倍。由此可知,反激式開關電源的電壓和電流的輸出特性要比正激式開關電源的差。特別是,反激式開關電源使用的時候,為了防止電源開關管過壓擊,起占空比一般都小於0.5,此時,流過變壓器次級線圈的電流會出現斷續,電壓和電流的脈動系數都會增加,其電壓和電流的輸出特性將會變得更差。
2 反激式開關電源的瞬態控制特性相對來說比較差。
由於反激式開關電源僅在開關關斷期間才向負載提供能量輸出,當負載電流出現變化時,開關電源不能立即對輸出電壓或電流產生反應,而需要等到下一個周期事,通過輸出電壓取樣和調寬控制電路的作用,開關電源才開始對已經過去了的事情進行反應,即改變占空比,因此,反激式開關電源的瞬態控制特性相對來說比較差。有時,當負載電流變化的頻率和相位與取樣、調寬控制電路輸出的電壓的延時特性在相位保持一致的時候,反激式開關電源輸出電壓可能會產生抖動,這種情況在電視機的開關電源中最容易出現。
3 反激式開關電源變壓器初級和次級線圈的漏感都比較大,開關電源變壓器的工作效率低。
反激式開關電源變壓器的鐵芯一般需要留一定的氣隙,一方面是為了防止變壓器的鐵芯因流過變壓器的初級線圈的電流過大,容易產生磁飽和。另一方面是因為變壓器的輸出功率小,需要通過調整電壓器的氣隙和初級線圈的匝數,來調整變壓器初級線圈的電感量的大小。因此,反激式開關電源變壓器初級和次級線圈的漏感都比較大,從而會降低開關電源變壓器的工作效率,並且漏感還會產生反電動勢,容易把開關管擊穿。
4 反激式開關電源的優點是電路比較簡單,體積比較小,反激式開關電源輸出電壓受占空比的調制幅度,相對於正激式開關電源來要高很多。
反激式開關電源的優點是電路比較簡單,比正激式開關電源少用了一個大的儲能濾波電感,以及一個續流二極體,一次,反激式開關電源的體積要比正激式開關電源的體積小,且成本也要低。此外,反激式開關電源輸出電壓受占空比的調制幅度,相對於正激式開關電源來要高很多,因此,反激式開關電源要求調控占空比的誤差信號幅度要比較低,誤差信號放大器的增益和動態范圍也要較小。由於這些優點,目前,反激式開關電源在家電領域中還是被廣泛的應用。
5 反激式開關電源多用於功率較小的場合或是多路輸出的場合。
6 反激式開關電源不需要加磁復位繞組。
在反激式開關電源中,在開關管關斷的時候,反激式變換器的變壓器儲能向負載釋放,磁芯自然復位,不需要加磁復位措施。
7.在反激式開關電源中,電壓器既具有儲能的功能,有具有變壓和隔離的功能。
正激式開關電源的優點和缺點
1 正激式變壓器開關電源輸出電壓的瞬態控制特性相對來說比較好。
正激式變壓器開關電源正好是在變壓器的初級線圈被直流電壓激勵時,變壓器的次級線圈向負載提供功率輸出,並且輸出電壓的幅度是基本穩定的,此時盡管輸出功率不停地變化,但輸出電壓的幅度基本還是不變,這說明正激式變壓器開關電源輸出電壓的瞬態控制特性相對來說比較好;只有在控制開關處於關斷期間,功率輸出才全部由儲能電感和儲能電容兩者同時提供,此時輸出電壓雖然受負載電流的影響,但如果儲能電容的容量取得比較大,負載電流對輸出電壓的影響也很小。
2 正激式變壓器開關電源負載能力相對來說比較強。
由於正激式變壓器開關電源一般都是選取變壓器輸出電壓的一周平均值,儲能電感在控制開關接通和關斷期間都向負載提供電流輸出,因此,正激式變壓器開關電源的負載能力相對來說比較強,輸出電壓的紋波比較小。如果要求正激式變壓器開關電源輸出電壓有較大的調整率,在正常負載的情況下,控制開關的占空比最好選取在0.5左右,或稍大於0.5,此時流過儲能濾波電感的電流才是連續電流。當流過儲能濾波電感的電流為連續電流時,負載能力相對來說比較強。
3正激式變壓器開關電源的電壓和電流輸出特性要比反激式變壓器開關電源好很多。
當控制開關的占空比為0.5時,正激式變壓器開關電源輸出電壓uo的幅值正好等於電壓平均值Ua的兩倍,流過濾波儲能電感電流的最大值Im也正好是平均電流Io(輸出電流)的兩倍,因此,正激式變壓器開關電源的電壓和電流的脈動系數S都約等於2,而與反激式變壓器開關電源的電壓和電流的脈動系數S相比,差不多小一倍,說明正激式變壓器開關電源的電壓和電流輸出特性要比反激式變壓器開關電源好很多。
4正激式開關電源比反激式變壓器開關電源多用一個大儲能濾波電感,以及一個續流二極體。
正激式變壓器開關電源的缺點也是非常明顯的。其中一個是電路比反激式變壓器開關電源多用一個大儲能濾波電感,以及一個續流二極體。此外,正激式變壓器開關電源輸出電壓受占空比的調制幅度,相對於反激式變壓器開關電源來說要低很多,這個從(1-77)和(1-78)式的對比就很明顯可以看出來。因此,正激式變壓器開關電源要求調控占空比的誤差信號幅度比較高,誤差信號放大器的增益和動態范圍也比較大。
5正激式開關電源的體積比較大。
正激式變壓器開關電源為了減少變壓器的勵磁電流,提高工作效率,變壓器的伏秒容量一般都取得比較大(伏秒容量等於輸入脈沖電壓幅度與脈沖寬度的乘積,這里用US來表示),並且為了防止變壓器初級線圈產生的反電動勢把開關管擊穿,正激式變壓器開關電源的變壓器要比反激式變壓器開關電源的變壓器多一個反電動勢吸收繞組,因此,正激式變壓器開關電源的變壓器的體積要比反激式變壓器開關電源的變壓器的體積大。
6正激式開關電源的變壓器初級線圈產生的反電動勢電壓要比反激式變壓器開關電源產生的反電動勢電壓高。
正激式變壓器開關電源還有一個更大的缺點是在控制開關關斷時,變壓器初級線圈產生的反電動勢電壓要比反激式變壓器開關電源產生的反電動勢電壓高。因為一般正激式變壓器開關電源工作時,控制開關的占空比都取在0.5左右,而反激式變壓器開關電源控制開關的占空比都取得比較小。
7雙管正激式轉換器可以應用於較高電壓輸入,較大功率輸出的場合。
雙端隔離式PWM DC/DC轉換器,在一個開關周期內,功率從隔離變壓器的初級繞組的一端和另一端交替的輸入,故稱雙端。雙端隔離式PWM DC/DC轉換器的磁芯在B-H平面坐標系的第一和第三象限運行,故磁芯可以得到充分的利用。
推挽式開關電源的優點和缺點
1推挽式開關電源輸出電流瞬態響應速度很高,電壓輸出特性很好。推挽式開關電源是所有開關電源中電壓利用率最高的開關電源。
由於推挽式開關電源中的兩個控制開關輪流交替工作,其輸出電壓波形非常對稱,並且開關電源在整個周期之內都向負載提供功率的輸出,因此,其輸出電流瞬態響應速度很高,電壓輸出特性很好。推挽式開關電源是所有開關電源中電壓利用率最高的開關電源。它在輸入電壓很低的情況下,仍然能維持很大的輸出功率,所以推挽式開關電源被廣泛的應用於低輸入電壓的DC/AC逆變器,活DC/DC轉換器電路中。
2 推挽式開關電源是一個輸出電壓特性很好的開關電源。
推挽式開關電源經橋式整流或全波整流後,其輸出電壓脈動系數和電流脈動系數都很小,因此,需要一個很小值的儲能濾波電容或儲能濾波電感就可以得到一個電壓紋波和電流紋波很小的輸出電壓。因此,推挽式開關電源是一個輸出電壓特性很好的開關電源。
3推挽式開關電源變壓器的漏感以及銅阻損耗都比單極性磁化極變壓器小很多,開關電源的工作效率跟高。
推挽式開關電源的變壓器屬於雙極性磁化極,磁感應變壓范圍是單極性磁化極的兩倍多,並且變壓器鐵芯不需要氣隙,因此,推挽式開關電源變壓器鐵芯的磁導率比單極性磁化極的正激或反激開關電源的變壓器鐵芯的磁導率高很多倍,這樣推挽式開關電源變壓器的初級、次級的線圈的匝數可比單極性磁化極變壓器初級、次級的線圈的匝數少一倍以上。所以,推挽式開關電源變壓器的漏感以及銅阻損耗都比單極性磁化極變壓器小很多,所以開關電源的工作效率跟高。
4 推挽式開關電源的驅動電路簡單。
推挽式開關電源的兩個開關器件有一個公共接地端,相對於半橋式或全橋式開關電源來說,驅動電路簡單的多。
5 推挽式開關電源不會像半橋、全橋式開關電源那樣出現兩個控制開關同時串通的可能性。
6 推挽式開關電源的主要缺點是兩個開關器件需要很高的耐壓值。
推挽式開關電源的主要缺點是兩個開關器件需要很高的耐壓,其耐壓必須大於工作電壓的兩倍。因此,推挽式開關電源在220V交流供電設備中很少使用。另外,直流輸出電壓可調整式推挽開關電源 輸出電壓的調整范圍比反激式開關電源輸出電壓的調整范圍小很多,並需要一個儲能濾波電感,因此,推挽式開關電源不宜用於要求負載電壓變化范圍太大的場合,特別是負載很輕或是經常開路的場合。
7推挽式開關電源的變壓器有兩組初級線圈,對於小功率輸出的推挽式開關電源是個缺點,對於大功率輸出的推挽式開關電源是個優點。因為大功率變壓器的線圈一般都是多股線來繞制的,因此,推挽式開關電源的變壓器的兩組初級線圈與用多股線繞制根本沒有區別,並且兩個線圈與單個線圈相比可以減低一半電流密度。
8 推挽式轉換器可以看作兩個正激式轉換器的組合,在一個開關周期內,這兩的正激式轉換器交替的工作。若兩個正激式變換器不完全對稱或平衡時,就會出現直流偏磁的現象,經過幾個周期累計的偏磁,會使磁芯進入飽和狀態,並導致高頻變壓器的勵磁電流過大,甚至損壞開關管。
9 推挽式、半橋式、全橋式轉換器屬於直流-交流-直流轉換器。由於直流-交流轉換器提高了工作頻率,所以,變壓器和輸出濾波器的體積和重量都可以減小。
半橋式開關電源的優點和缺點
1 半橋式變壓器開關電源輸出功率很大,工作效率很高
半橋式變壓器開關電源與推挽式變壓器開關電源一樣,由於兩個開關管輪流交替工作,相當於兩個開關電源同時輸出功率,其輸出功率約等於單一開關電源輸出功率的兩倍。因此,半橋式變壓器開關電源輸出功率很大,工作效率很高,經橋式整流或全波整流後,輸出電壓的電壓脈動系數Sv和電流脈動系數Si都很小,僅需要很小的濾波電感和電容,其輸出電壓紋波和電流紋波就可以達到非常小。
2 半橋式開關電源的開關管的耐壓值比較低。
半橋式變壓器開關電源最大的優點是,對兩個開關器件的耐壓要求比推挽式變壓器開關電源對兩個開關器件的耐壓要求可以降低一半。因為,半橋式變壓器開關電源兩個開關器件的工作電壓只有輸入電源Ui的一半,其最高耐壓等於工作電壓與反電動勢之和,大約是電源電壓的兩倍,這個結果正好是推挽式變壓器開關電源兩個開關器件耐壓的一半。因此,半橋式變壓器開關電源主要用於輸入電壓比較高的場合,一般電網電壓為交流220伏供電的大功率開關電源大部分都是用半橋式變壓器開關電源。
3半橋式開關電源的變壓器初級線圈只需要一個繞組,這也是它的優點,這對小功率開關電源變壓器的線圈繞制多少帶來一些方便。但對於大功率開關電源變壓器的線圈繞制沒有優勢,因為,大功率開關電源變壓器的線圈需要用多股線來繞制。
4 半橋式變壓器開關電源的缺點主要是電源利用率比較低,因此,半橋式變壓器開關電源不適宜用於工作電壓較低的場合。另外,半橋式變壓器開關電源中的兩個開關器件連接沒有公共地,與驅動信號連接比較麻煩。
4 半橋式開關電源的缺點是會出現半導通區,損耗大。
半橋式開關電源最大的缺點是,當兩個控制開關K1和K2處於交替轉換工作狀態的時候,兩個開關器件會同時出現一個很短時間的半導通區域,即兩個控制開關同時處於接通狀態。這是因為開關器件在開始導通的時候,相當於對電容充電,它從截止狀態到完全導通狀態需要一個過渡過程;而開關器件從導通狀態轉換到截止狀態的時候,相當於對電容放電,它從導通狀態到完全截止狀態也需要一個過渡過程。
當兩個開關器件分別處於導通和截止過渡過程時,即兩個開關器件都處於半導通狀態時半導通狀態時,相當於兩個控制開關同時接通,它們會造成對電源電壓產生短路;此時,在兩個控制開關的串聯迴路中將出現很大的電流,而這個電流並沒有通過變壓器負載。因此,在兩個控制開關K1和K2同時處於過渡過程期間,兩個開關器件將會產生很大的功率損耗。為了降低控制開關過渡過程產生的損耗,一般在半橋式開關電源電路中,都有意讓兩個控制開關的接通和截止時間錯開一小段時間。
5 單電容半橋式變壓器開關電源比雙電容半橋式變壓器開關電源節省一個電容器,這是它的優點。另外,單電容半橋式變壓器開關電源剛開始工作的時候,輸出電壓差不多比雙電容半橋式變壓器開關電源是輸出電壓高一倍,這種特點最適用於作為熒光燈電源,例如,節能燈或日光燈以及LCD顯示屏的背光燈等。
熒光燈一般開始點亮的時候需要很高的電壓,大約幾百伏到幾千伏,而點亮以後工作電壓才需要幾十伏到1百多伏,因此,幾乎所有的節能燈無一不是使用單電容半橋式變壓器開關電源。
6單電容半橋式變壓器開關電源也有缺點,就是開關器件的耐壓要求比雙電容半橋式變壓器開關電源的耐壓高。
全橋式開關電源的優點和缺點
1 全橋式變壓器開關電源輸出功率很大,工作效率很高。
全橋式變壓器開關電源與推挽式變壓器開關電源一樣,由於兩組開關器件輪流交替工作,相當於兩個開關電源同時輸出功率,其輸出功率約等於單一開關電源輸出功率的兩倍。因此,全橋式變壓器開關電源輸出功率很大,工作效率很高,經橋式整流或全波整流後,其輸出電壓的電壓脈動系數Sv和電流脈動系數Si都很小,僅需要一個很小值的儲能濾波電容或儲能濾波電感,就可以得到一個電壓紋波和電流紋波都很小的輸出電壓。
2 全橋式開關電源的優點是開關管的耐壓值特別的低。
全橋式變壓器開關電源最大的優點是,對4個開關器件的耐壓要求比推挽式變壓器開關電源對兩個開關器件的耐壓要求可以降低一半。因為,全橋式變壓器開關電源4個開關器件分成兩組,工作時2個開關器件互相串聯,關斷時,每個開關器件所承受的電壓,只有單個開關器件所承受電壓的一半。其最高耐壓等於工作電壓與反電動勢之和的一半,這個結果正好是推挽式變壓器開關電源兩個開關器件耐壓的一半。
3 全橋式變壓器開關電源主要用於輸入電壓比較高的場合,在輸入電壓很高的情況下,
採用全橋式變壓器開關電源,其輸出功率要比推挽式變壓器開關電源的輸出功率大很多。因此,一般電網電壓為交流220伏供電的大功率開關電源大部分都是使用全橋式變壓器開關電源。而在輸入電壓較低的情況下,推挽式變壓器開關電源的輸出功率又要比全橋式變壓器開關電源的輸出功率大很多。
4 全橋式變壓器開關電源的電源利用率比推挽式變壓器開關電源的電源利用率低一些,
因為2組開關器件互相串聯,兩個開關器件接通時總的電壓降要比單個開關器件接通時的電壓降大一倍;但比半橋式變壓器開關電源的電源利用率高很多。因此,全橋式變壓器開關電源也可以用於工作電源電壓比較低的場合。
5與半橋式開關電源一樣,全橋式變壓器開關電源的變壓器初級線圈只需要一個繞組,這也是它的優點,這對小功率開關電源變壓器的線圈繞制多少帶來一些方便。但對於大功率開關電源變壓器的線圈繞制沒有優勢,因為,大功率開關電源變壓器的線圈需要用多股線來繞。
6 全橋式變壓器開關電源的缺點主要是功率損耗比較較大,因此,全橋式變壓器開關電源不適宜用於工作電壓較低的場合,否則工作效率會很低。另外,全橋式變壓器開關電源中的4個開關器件連接沒有公共地,與驅動信號連接比較麻煩。
7 全橋式開關電源的缺點是會出現半導通區,損耗大。
全橋式開關電源最大的缺點是,當兩組控制開關K1、K4和K2、K3處於交替轉換工作狀態的時候,4個開關器件會同時出現一個很短時間的半導通區域,即兩組控制開關同時處於接通狀態。這是因為開關器件在開始導通的時候,相當於對電容充電,它從截止狀態到完全導通狀態需要一個過渡過程;而開關器件從導通狀態轉換到截止狀態的時候,相當於對電容放電,它從導通狀態到完全截止狀態也需要一個過渡過程。
當兩組開關器件分別處於導通和截止過渡過程時,即兩組開關器件都處於半導通狀態時,相當於兩組控制開關同時接通,它們會造成對電源電壓產生短路;此時,在4個控制開關的串聯迴路中將出現很大的電流,而這個電流並沒有通過變壓器負載。因此,在4個控制開關K1、K4和K2、K3同時處於過渡過程期間,4個開關器件將會產生很大的功率損耗。為了降低控制開關過渡過程產生的損耗,一般在全橋式開關電源電路中,都有意讓兩組控制開關的接通和截止時間錯開一小段時間。
希望對你有用
Ⅳ cuk變換器的拓撲結構中,電容兩端的電壓怎麼求
一般認為CUK變換器的輸出輸入的電壓比值和PWM開關的開通關斷時間的比值一致。
我認為:電容兩端的電壓Vp,應該是輸入和輸出電壓的和值。
答案不一定正確,提出來大家探討一下。
Ⅳ 按照網路的拓撲結構,計算機網路可以劃分為哪幾類
按照網路的拓撲結構,計算機網路可以劃分為匯流排型拓撲、星型拓撲、環型拓撲、樹型拓撲、網狀拓撲和混合型拓撲。
1、星型拓撲
星型拓撲結構的優點
(1)結構簡單,連接方便,管理和維護都相對容易,而且擴展性強。
(2)網路延遲時間較小,傳輸誤差低。
(3)在同一網段內支持多種傳輸介質,除非中央節點故障,否則網路不會輕易癱瘓。
(4)每個節點直接連到中央節點,故障容易檢測和隔離,可以很方便地排除有故障的節點。
2、匯流排拓撲
匯流排拓撲結構的優點
(1)匯流排結構所需要的電纜數量少,線纜長度短,易於布線和維護。
(2)匯流排結構簡單,又是元源工作,有較高的可靠性。傳輸速率高,可達1~100Mbps。
(3)易於擴充,增加或減少用戶比較方便,結構簡單,組網容易,網路擴展方便
(4)多個節點共用一條傳輸信道,信道利用率高。
3、環型拓撲
環型拓撲的優點
(1)電纜長度短。
(2)增加或減少工作站時,僅需簡單的連接操作。
(3)可使用光纖。
4、樹型拓撲
樹型拓撲的優點
(1)易於擴展。
(2)故障隔離較容易。
5、混合型拓撲
混合型拓撲的優點
(1)故障診斷和隔離較為方便。
(2)易於擴展。
(3)安裝方便。
6、網型拓撲
網型拓撲的優點
(1)節點間路徑多,碰撞和阻塞減少。
(2)局部故障不影響整個網路,可靠性高。
7、開關電源拓撲
樹型拓撲的缺點:
各個節點對根的依賴性太大。
(5)電路拓撲6擴展閱讀
發展歷程
1、誕生階段
20世紀60年代中期之前的第一代計算機網路是以單個計算機為中心的遠程聯機系統,典型應用是由一台計算機和全美范圍內2000多個終端組成的飛機訂票系統,終端是一台計算機的外圍設備,包括顯示器和鍵盤,無CPU和內存
2、形成階段
20世紀60年代中期至70年代的第二代計算機網路是以多個主機通過通信線路互聯起來,為用戶提供服務,興起於60年代後期,典型代表是美國國防部高級研究計劃局協助開發的ARPANET。
3、互聯互通階段
20世紀70年代末至90年代的第三代計算機網路是具有統一的網路體系結構並遵守國際標準的開放式和標准化的網路。ARPANET興起後,計算機網路發展迅猛,各大計算機公司相繼推出自己的網路體系結構及實現這些結構的軟硬體產品。
4、高速網路技術階段
20世紀90年代至今的第四代計算機網路,由於區域網技術發展成熟,出現光纖及高速網路技術,整個網路就像一個對用戶透明的大的計算機系統,發展為以網際網路( Internet)為代表的互聯網。
Ⅵ 各位大俠,請問什麼是電源的拓撲結構啊我不知是什麼概念!
計算機網路的拓撲結構是指網路中各個站點相互連接的形式,在區域網中明確一點講就是文件伺服器、工作站和電纜等的連接形式.現在最主要的拓撲結構有匯流排型拓撲、星型拓撲、環型拓撲以及它們的混合型。顧名思義,匯流排型其實就是將文件伺服器和工作站都連在稱為匯流排的一條公共電纜上,且匯流排兩端必須有終結器;星型拓撲則是以一台設備作為中央連接點,各工作站都與它直接相連形成星型;而環型拓撲就是將所有站點彼此串列連接,像鏈子一樣構成一個環形迴路;把這三種最基本的拓撲結構混合起來運用自然就是混合型了。
計算機網路的拓撲結構是引用拓撲學中研究與大小,形狀無關的點,線關系的方法。把網路中的計算機和通信設備抽象為一個點,把傳輸介質抽象為一條線,由點和線組成的幾何圖形就是計算機網路的拓撲結構。網路的拓撲結構反映出網中個實體的結構關系,是建設計算機網路的第一步,是實現各種網路協議的基礎,它對網路的性能,系統的可靠性與通信費用都有重大影響。
最基本的網路拓撲結構有:環形拓撲、星形拓撲、匯流排拓撲三個。
1. 匯流排拓撲結構 是將網路中的所有設備通過相應的硬體介面直接連接到公共匯流排上,結點之間按廣播方式通信,一個結點發出的信息,匯流排上的其它結點均可「收聽」到。 優點:結構簡單、布線容易、可靠性較高,易於擴充,是區域網常採用的拓撲結構。缺點:所有的數據都需經過匯流排傳送,匯流排成為整個網路的瓶頸;出現故障診斷較為困難。最著名的匯流排拓撲結構是乙太網(Ethernet)。
2. 星型拓撲結構 每個結點都由一條單獨的通信線路與中心結點連結。 優點:結構簡單、容易實現、便於管理,連接點的故障容易監測和排除。缺點:中心結點是全網路的可靠瓶頸,中心結點出現故障會導致網路的癱瘓。
3. 環形拓撲結構 各結點通過通信線路組成閉合迴路,環中數據只能單向傳輸。 優點:結構簡單,適合使用光纖,傳輸距離遠,傳輸延遲確定。缺點:環網中的每個結點均成為網路可靠性的瓶頸,任意結點出現故障都會造成網路癱瘓,另外故障診斷也較困難。最著名的環形拓撲結構網路是令牌環網(Token Ring)
4. 樹型拓撲結構 是一種層次結構,結點按層次連結,信息交換主要在上下結點之間進行,相鄰結點或同層結點之間一般不進行數據交換。優點:連結簡單,維護方便,適用於匯集信息的應用要求。缺點:資源共享能力較低,可靠性不高,任何一個工作站或鏈路的故障都會影響整個網路的運行。
5. 網狀拓撲結構 又稱作無規則結構,結點之間的聯結是任意的,沒有規律。優點:系統可靠性高,比較容易擴展,但是結構復雜,每一結點都與多點進行連結,因此必須採用路由演算法和流量控制方法。目前廣域網基本上採用網狀拓撲結構。
6.混合型拓撲結構 就是兩種或兩種以上的拓撲結構同時使用。優點:可以對網路的基本拓撲取長補短。缺點:網路配置掛包那裡難度大。
7.蜂窩拓撲結構蜂窩拓撲結構是無線區域網中常用的結構。它以無線傳輸介質(微波、a衛星、紅外線、無線發射台等)點到點和點到多點傳輸為特徵,是一種無線網,適用於城市網、校園網、企業網,更適合於移動通信。
在計算機網路中還有其他類型的拓撲結構,如匯流排型與星型混合、匯流排型與環型混合連接的網路。在區域網中,使用最多的是星型結構。
8.衛星通信拓撲結構
[編輯本段]開關電源拓撲
開關電源常用的基本拓撲約有14種。
每種拓撲都有其自身的特點和適用場合。一些拓撲適用於離線式(電網供電的)AC/DC變換器。其中有些適合小功率輸出(<200W),有些適合大功率輸出;有些適合高壓輸入(≥220V AC),有些適合120V AC或者更低輸入的場合;有些在高壓直流輸出(>~200V)或者多組(4~5組以上)輸出場合有的優勢;有些在相同輸出功率下使用器件較少或是在器件數與可靠性之間有較好的折中。較小的輸入/輸出紋波和雜訊也是選擇拓撲經常考慮的因素。
一些拓撲更適用於DC/DC變換器。選擇時還要看是大功率還是小功率,高壓輸出還是低壓輸出,以及是否要求器件盡量少等。另外,有些拓撲自身有缺陷,需要附加復雜且難以定量分析的電路才能工作。
因此,要恰當選擇拓撲,熟悉各種不同拓撲的優缺點及適用范圍是非常重要的。錯誤的選擇會使電源設計一開始就註定失敗。
開關電源常用拓撲:
buck開關型調整器拓撲 、boost開關調整器拓撲 、反極性開關調整器拓撲 、推挽拓撲 、正激變換器拓撲 、雙端正激變換器拓撲 、交錯正激變換器拓撲 、半橋變換器拓撲 、全橋變換器拓撲 、反激變換器 、電流模式拓撲和電流饋電拓撲 、SCR振諧拓撲 、CUK變換器拓撲
開關電源各種拓撲集錦先給出六種基本DC/DC變換器拓撲
依次為buck,boost,buck-boost,cuk,zeta,sepic變換器
Ⅶ 電路的基本概念及定律
電路分抄析概述
一、電路的概念
電路是由用電設備(稱為負載)、元器件、供電設備(稱為電源)通過導線連接而構成的提供給電荷流動的通路。電路是電場的一種特殊形式,當電場被束縛在電荷流動的路徑周圍很小的范圍時,即形成電路。
二、電路的組成
為電路工作提供能量的電源;完成放大、濾波、移相等功能的元器件;用電設備(負載);連接電源、元器件和用電設備的導線;控制電源接入的開關等。
三、電路的功能
客觀上電路提供了電荷流動的通路,電荷攜帶著電能在電路中流動,從電源帶走電能,而在用電元器件中又釋放電能,因此電路的工作伴隨著能量的運動。
電路主要有下列作用:
能量傳輸 將電源的電能傳輸給用電設備(負載)。
能量轉換 將傳輸到負載的電能根據需要轉換成其它形式的能量,如光、聲、熱、機械能等。
Ⅷ 簡單的說說什麼是「拓撲」
拓撲學的英文名是Topology,直譯是地誌學,也就是和研究地形、地貌相類似的有關學科。我國早期曾經翻譯成「形勢幾何學」、「連續幾何學」、「一對一的連續變換群下的幾何學」,但是,這幾種譯名都不大好理解,1956年統一的《數學名詞》把它確定為拓撲學,這是按音譯過來的。
拓撲學是幾何學的一個分支,但是這種幾何學又和通常的平面幾何、立體幾何不同。通常的平面幾何或立體幾何研究的對象是點、線、面之間的位置關系以及它們的度量性質。拓撲學對於研究對象的長短、大小、面積、體積等度量性質和數量關系都無關。
舉例來說,在通常的平面幾何里,把平面上的一個圖形搬到另一個圖形上,如果完全重合,那麼這兩個圖形叫做全等形。但是,在拓撲學里所研究的圖形,在運動中無論它的大小或者形狀都發生變化。在拓撲學里沒有不能彎曲的元素,每一個圖形的大小、形狀都可以改變。例如,前面講的歐拉在解決哥尼斯堡七橋問題的時候,他畫的圖形就不考慮它的大小、形狀,僅考慮點和線的個數。
拓撲性質有那些呢?首先我們介紹拓撲等價,這是比較容易理解的一個拓撲性質。
在拓撲學里不討論兩個圖形全等的概念,但是討論拓撲等價的概念。比如,盡管圓和方形、三角形的形狀、大小不同,在拓撲變換下,它們都是等價圖形。左圖的三樣東西就是拓撲等價的,換句話講,就是從拓撲學的角度看,它們是完全一樣的。
在一個球面上任選一些點用不相交的線把它們連接起來,這樣球面就被這些線分成許多塊。在拓撲變換下,點、線、塊的數目仍和原來的數目一樣,這就是拓撲等價。一般地說,對於任意形狀的閉曲面,只要不把曲面撕裂或割破,他的變換就是拓撲變幻,就存在拓撲等價。
應該指出,環面不具有這個性質。比如像左圖那樣,把環面切開,它不至於分成許多塊,只是變成一個彎曲的圓桶形,對於這種情況,我們就說球面不能拓撲的變成環面。所以球面和環面在拓撲學中是不同的曲面。
直線上的點和線的結合關系、順序關系,在拓撲變換下不變,這是拓撲性質。在拓撲學中曲線和曲面的閉合性質也是拓撲性質。
我們通常講的平面、曲面通常有兩個面,就像一張紙有兩個面一樣。但德國數學家莫比烏斯(1790~1868)在1858年發現了莫比烏斯曲面。這種曲面就不能用不同的顏色來塗滿兩個側面。
拓撲變換的不變性、不變數還有很多,這里不在介紹。
拓撲學建立後,由於其它數學學科的發展需要,它也得到了迅速的發展。特別是黎曼創立黎曼幾何以後,他把拓撲學概念作為分析函數論的基礎,更加促進了拓撲學的進展。
二十世紀以來,集合論被引進了拓撲學,為拓撲學開拓了新的面貌。拓撲學的研究就變成了關於任意點集的對應的概念。拓撲學中一些需要精確化描述的問題都可以應用集合來論述。
因為大量自然現象具有連續性,所以拓撲學具有廣泛聯系各種實際事物的可能性。通過拓撲學的研究,可以闡明空間的集合結構,從而掌握空間之間的函數關系。本世紀三十年代以後,數學家對拓撲學的研究更加深入,提出了許多全新的概念。比如,一致性結構概念、抽象距概念和近似空間概念等等。有一門數學分支叫做微分幾何,是用微分工具來研究取線、曲面等在一點附近的彎曲情況,而拓撲學是研究曲面的全局聯系的情況,因此,這兩門學科應該存在某種本質的聯系。1945年,美籍中國數學家陳省身建立了代數拓撲和微分幾何的聯系,並推進了整體幾何學的發展。
拓撲學發展到今天,在理論上已經十分明顯分成了兩個分支。一個分支是偏重於用分析的方法來研究的,叫做點集拓撲學,或者叫做分析拓撲學。另一個分支是偏重於用代數方法來研究的,叫做代數拓撲。現在,這兩個分支又有統一的趨勢。
拓撲學在泛函分析、李群論、微分幾何、微分方程額其他許多數學分支中都有廣泛的應用。
計算機網路的拓撲結構是引用拓撲學中研究與大小,形狀無關的點,線關系的方法。把網路中的計算機和通信設備抽象為一個點,把傳輸介質抽象為一條線,由點和線組成的幾何圖形就是計算機網路的拓撲結構。網路的拓撲結構反映出網中個實體的結構關系,是建設計算機網路的第一步,是實現各種網路協議的基礎,它對網路的性能,系統的可靠性與通信費用都有重大影響。
① 匯流排拓撲結構 是將網路中的所有設備通過相應的硬體介面直接連接到公共匯流排上,結點之間按廣播方式通信,一個結點發出的信息,匯流排上的其它結點均可「收聽」到。 優點:結構簡單、布線容易、可靠性較高,易於擴充,是區域網常採用的拓撲結構。缺點:所有的數據都需經過匯流排傳送,匯流排成為整個網路的瓶頸;出現故障診斷較為困難。最著名的匯流排拓撲結構是乙太網(Ethernet)。
② 星型拓撲結構 每個結點都由一條單獨的通信線路與中心結點連結。 優點:結構簡單、容易實現、便於管理,連接點的故障容易監測和排除。缺點:中心結點是全網路的可靠瓶頸,中心結點出現故障會導致網路的癱瘓。
③ 環形拓撲結構 各結點通過通信線路組成閉合迴路,環中數據只能單向傳輸。 優點:結構簡單、蓉以是線,適合使用光纖,傳輸距離遠,傳輸延遲確定。缺點:環網中的每個結點均成為網路可靠性的瓶頸,任意結點出現故障都會造成網路癱瘓,另外故障診斷也較困難。最著名的環形拓撲結構網路是令牌環網(Token Ring)
④ 樹型拓撲結構 是一種層次結構,結點按層次連結,信息交換主要在上下結點之間進行,相鄰結點或同層結點之間一般不進行數據交換。優點:連結簡單,維護方便,適用於匯集信息的應用要求。缺點:資源共享能力較低,可靠性不高,任何一個工作站或鏈路的故障都會影響整個網路的運行。
⑤ 網狀拓撲結構 又稱作無規則結構,結點之間的聯結是任意的,沒有規律。優點:系統可靠性高,比較容易擴展,但是結構復雜,每一結點都與多點進行連結,因此必須採用路由演算法和流量控制方法。目前廣域網基本上採用網狀拓撲結構。
Ⅸ 計算機網路的主要拓撲結構有哪些
拓撲結構科技名詞定義
中文名稱:拓撲結構 英文名稱:topological structure 定義:根據拓撲關系進行空間數據的組織方式。 所屬學科:地理學(一級學科);地理信息系統(二級學科) 本內容由全國科學技術名詞審定委員會審定公布
網路名片
計算機網路拓撲結構是指網路中各個站點相互連接的形式,在區域網中明確一點講就是文件伺服器、工作站和電纜等的連接形式。現在最主要的拓撲結構有匯流排型拓撲、星型拓撲、環型拓撲以及它們的混合型。顧名思義,匯流排型其實就是將文件伺服器和工作站都連在稱為匯流排的一條公共電纜上,且匯流排兩端必須有終結器;星型拓撲則是以一台設備作為中央連接點,各工作站都與它直接相連形成星型;而環型拓撲就是將所有站點彼此串列連接,像鏈子一樣構成一個環形迴路;把這三種最基本的拓撲結構混合起來運用自然就是混合型了。
目錄
簡介
計算機網路拓撲1. 匯流排拓撲結構
2. 星型拓撲結構
3.環形拓撲結構
4. 樹型拓撲結構
5. 網狀拓撲結構
6.混合型拓撲結構
7.蜂窩拓撲結構
8.衛星通信拓撲結構
開關電源拓撲
優缺點對比
結構分類一、星型拓撲結構
二、環型拓撲結構
三、匯流排拓撲結構
四、樹型拓撲結構
六、網狀拓撲結構
結構特徵簡介
計算機網路拓撲 1. 匯流排拓撲結構
2. 星型拓撲結構
3.環形拓撲結構
4. 樹型拓撲結構
5. 網狀拓撲結構
6.混合型拓撲結構
7.蜂窩拓撲結構
8.衛星通信拓撲結構
開關電源拓撲
優缺點對比
結構分類 一、星型拓撲結構
二、環型拓撲結構
三、匯流排拓撲結構
四、樹型拓撲結構
六、網狀拓撲結構
結構特徵
展開 編輯本段簡介
計算機網路的最主要的拓撲結構有匯流排型拓撲、星型拓撲、環型拓撲以及它們的混合型。 計算機網路的拓撲結構是把網路中的計算機和通信設備抽象為一個點,把傳輸介質抽象為一條線,由點和線組成的幾何圖形就是計算機網路的拓撲結構。 網路的拓撲結構:分為邏輯拓撲和物理拓撲結構這里講物理拓撲結構。 匯流排型拓撲:是一種基於多點連接的拓撲結構,所有的設備連接在共同的傳輸介質上。匯流排拓撲結構使用一條所有PC都可訪問的公共通道,每台PC只要連一條線纜即可但是它的缺點是所有的PC不得不共享線纜,優點是不會因為一條線路發生故障而使整個網路癱瘓。 環行拓撲:把每台PC連接起來,數據沿著環依次通過每台PC直接到達目的地,在環行結構中每台PC都與另兩台PC相連每台PC的介面適配器必須接收數據再傳往另一台一台出錯,整個網路會崩潰因為兩台PC之間都有電纜,所以能獲得好的性能。 樹型拓撲結構:把整個電纜連接成樹型,樹枝分層每個分至點都有一台計算機,數據依次往下傳優點是布局靈活但是故障檢測較為復雜,PC環不會影響全局。 星型拓撲結構:在中心放一台中心計算機,每個臂的端點放置一台PC,所有的數據包及報文通過中心計算機來通訊,除了中心機外每台PC僅有一條連接,這種結構需要大量的電纜,星型拓撲可以看成一層的樹型結構不需要多層PC的訪問權爭用。星型拓撲結構在網路布線中較為常見。
編輯本段計算機網路拓撲
計算機網路的拓撲結構是引用拓撲學中研究與大小,形狀無關的點,線關系的方法。把網路中的計算機和通信設備抽象為一個點,把傳輸介質抽象為一條線,由點和線組成的幾何圖形就是計算機網路的拓撲結構。網路的拓撲結構反映出網中個實體的結構關系,是建設計算機網路的第一步,是實現各種網路協議的基礎,它對網路的性能,系統的可靠性與通信費用都有重大影響。 最基本的網路拓撲結構有:環形拓撲、星形拓撲、匯流排拓撲三個。
1. 匯流排拓撲結構
是將網路中的所有設備通過相應的硬體介面直接連接到公共匯流排上,結點之間按廣播方式通信,一個結點發出的信息,匯流排上的其它結點均可「收聽」到。 拓撲結構
優點:結構簡單、布線容易、可靠性較高,易於擴充,節點的故障不會殃及系統,是區域網常採用的拓撲結構。 缺點:所有的數據都需經過匯流排傳送,匯流排成為整個網路的瓶頸;出現故障診斷較為困難。另外,由於信道共享,連接的節點不宜過多,匯流排自身的故障可以導致系統的崩潰。最著名的匯流排拓撲結構是乙太網(Ethernet)。
2. 星型拓撲結構
是一種以中央節點為中心,把若干外圍節點連接起來的輻射式互聯結構。這種結構適用於區域網,特別是近年來連接的區域網大都採用這種連接方式。這種連接方式以雙絞線或同軸電纜作連接線路。 優點:結構簡單、容易實現、便於管理,通常以集線器(Hub)作為中央節點,便於維護和管理。 缺點:中心結點是全網路的可靠瓶頸,中心結點出現故障會導致網路的癱瘓。
3.環形拓撲結構
各結點通過通信線路組成閉合迴路,環中數據只能單向傳輸,信息在每台設備上的延時時間是固定的。特別適合實時控制的區域網系統。 優點:結構簡單,適合使用光纖,傳輸距離遠,傳輸延遲確定。 缺點:環網中的每個結點均成為網路可靠性的瓶頸,任意結點出現故障都會造成網路癱瘓,另外故障診斷也較困難。最著名的環形拓撲結構網路是令牌環網(Token Ring)
4. 樹型拓撲結構
是一種層次結構,結點按層次連結,信息交換主要在上下結點之間進行,相鄰結點或 拓撲結構示意圖
同層結點之間一般不進行數據交換。 優點:連結簡單,維護方便,適用於匯集信息的應用要求。 缺點:資源共享能力較低,可靠性不高,任何一個工作站或鏈路的故障都會影響整個網路的運行。
5. 網狀拓撲結構
又稱作無規則結構,結點之間的聯結是任意的,沒有規律。 優點:系統可靠性高,比較容易擴展,但是結構復雜,每一結點都與多點進行連結,因此必須採用路由演算法和流量控制方法。目前廣域網基本上採用網狀拓撲結構。
6.混合型拓撲結構
就是兩種或兩種以上的拓撲結構同時使用。 優點:可以對網路的基本拓撲取長補短。 缺點:網路配置掛包那裡難度大。
7.蜂窩拓撲結構
蜂窩拓撲結構是無線區域網中常用的結構。它以無線傳輸介質(微波、a衛星、紅外線、無線發射台等)點到點和點到多點傳輸為特徵,是一種無線網,適用於城市網、校園網、企業網,更適合於移動通信。 在計算機網路中還有其他類型的拓撲結構,如匯流排型與星型混合、匯流排型與環型混合連接的網路。在區域網中,使用最多的是星型結構。
8.衛星通信拓撲結構
優點: 缺點:
編輯本段開關電源拓撲
隨著PWM技術的不斷發展和完善,開關電源以其高的性價比得到了廣泛的應用。開關電源的電路拓撲結構很多,常用的電路拓撲有推挽、全橋、半橋、單端正激和單端反激等形式。其中, 在半橋電路中,變壓器初級在整個周期中都流過電流,磁芯利用充分,且沒有偏磁的問題,所使用的功率開關管耐壓要求較低,開關管的飽和壓降減少到了最小,對輸入濾波電容使用電壓要求也較低。由於以上諸多原因,半橋式變換器在高頻開關電源設計中得到廣泛的應用。 開關電源常用的基本拓撲約有14種。 每種拓撲都有其自身的特點和適用場合。一些拓撲適用於離線式(電網供電的)AC/DC變換 網路拓撲
器。其中有些適合小功率輸出(<200W),有些適合大功率輸出;有些適合高壓輸入(≥220V AC),有些適合120V AC或者更低輸入的場合;有些在高壓直流輸出(>~200V)或者多組(4~5組以上)輸出場合有的優勢;有些在相同輸出功率下使用器件較少或是在器件數與可靠性之間有較好的折中。較小的輸入/輸出紋波和雜訊也是選擇拓撲經常考慮的因素。 一些拓撲更適用於DC/DC變換器。選擇時還要看是大功率還是小功率,高壓輸出還是低壓輸出,以及是否要求器件盡量少等。另外,有些拓撲自身有缺陷,需要附加復雜且難以定量分析的電路才能工作。 因此,要恰當選擇拓撲,熟悉各種不同拓撲的優缺點及適用范圍是非常重要的。錯誤的選擇會使電源設計一開始就註定失敗。 開關電源常用拓撲: buck開關型調整器拓撲 、boost開關調整器拓撲 、反極性開關調整器拓撲 、推挽拓撲 、正激變換器拓撲 、雙端正激變換器拓撲 、交錯正激變換器拓撲 、半橋變換器拓撲 、全橋變換器拓撲 、反激變換器 、電流模式拓撲和電流饋電拓撲 、SCR振諧拓撲 、CUK變換器拓撲 開關電源各種拓撲集錦先給出六種基本DC/DC變換器拓撲 依次為buck,boost,buck-boost,cuk,zeta,sepic變換器
編輯本段優缺點對比
1、星形拓撲 星形拓撲是由中央節點和通過點到到通信鏈路接到中央節點的各個站點組成。 比較圖
星形拓撲結構具有以下優點: (1)控制簡單。 (2)故障診斷和隔離容易。 (3)方便服務。 星形拓撲結構的缺點: (1)電纜長度和安裝工作量可觀。 (2)中央節點的負擔較重,形成瓶頸。 (3)各站點的分布處理能力較低。 2、匯流排拓撲 匯流排拓撲結構採用一個信道作為傳輸媒體,所有站點都通過相應的硬體介面直接連到這一公共傳輸媒體上,該公共傳輸媒體即稱為匯流排。 匯流排拓撲結構的優點: (1)匯流排結構所需要的電纜數量少。 (2)匯流排結構簡單,又是無源工作,有較高的可靠性。 (3)易於擴充,增加或減少用戶比較方便。 匯流排拓撲的缺點: (1)匯流排的傳輸距離有限,通信范圍受到限制。 (2)故障診斷和隔離較困難。 (3)分布式協議不能保證信息的及時傳送,不具有實時功能。 3、環形拓撲 環形拓撲網路由站點和連接站的鏈路組成一個閉合環。 環形拓撲的優點: (1)電纜長度短。 (2)增加或減少工作站時,僅需簡單的連接操作。 (3)可使用光纖。 環形拓撲的缺點: (1)節點的故障會引起全網故障。 (2)故障檢測困難。 (3)環形拓撲結構的媒體訪問控制協議都採用令牌傳達室遞的方式,在負載很輕時,信道利用率相對來說就比較低。 4、樹形拓撲 樹形拓撲從匯流排拓撲演變而來,形狀像一棵倒置的樹,頂端是樹根,樹根以下帶分支,每個分支還可再帶子分支。 樹形拓撲的優點: (1)易於擴展。 (2)故障隔離較容易。 樹形拓撲的缺點: 各個節點對根的依賴性太大。
編輯本段結構分類
網路拓撲結構是指拋開網路電纜的物理連接來討論網路系統的連接形式,是指網路電纜構成的幾何形狀,它能從邏輯上表示出網路伺服器、工作站的網路配置和互相之間的連接。 網路拓撲結構按形狀可分為:星型、環型、匯流排型、樹型及匯流排/星型及網狀拓撲結構。
一、星型拓撲結構
星型布局是以中央結點為中心與各結點連接而組成的,各結點與中央結點通過點與點方式連接,中央結點執行集中式通信控制策略,因此中央結點相當復雜,負擔也重。 以星型拓撲結構組網,其中任何兩個站點要進行通信都要經過中央結點控制。中央結點主要功能有: 1、為需要通信的設備建立物理連接; 2、為兩台設備通信過程中維持這一通路; 拓撲示意圖
3、在完成通信或不成功時,拆除通道。 在文件伺服器/工作站(File Servers/Workstation )區域網模式中,中心點為文件伺服器,存放共享資源。由於這種拓撲結構,中心點與多台工作站相連,為便於集中連線,目前多採用集線器(HUB)。 星型拓撲結構優點:網路結構簡單,便於管理、集中控制,組網容易,網路延遲時間短,誤碼率低。缺點:網路共享能力較差,通信線路利用率不高,中央節點負擔過重,容易成為網路的瓶頸,一旦出現故障則全網癱瘓。
二、環型拓撲結構
環形網中各結點通過環路介面連在一條首尾相連的閉合環形通信線路中,環路上任何結點均可以請求發送信息。請求一旦被批准,便可以向環路發送信息。環形網中的數據可以是單向也可是雙向傳輸。由於環線公用,一個結點發出的信息必須穿越環中所有的環路介面,信息流中目的地址與環上某結點地址相符時,信息被該結點的環路介面所接收,而後信息繼續流向下一環路介面,一直流回到發送該信息的環路介面結點為止。 環形網的優點:信息在網路中沿固定方向流動,兩個結點間僅有唯一的通路,大大簡化了路徑選擇的控制;某個結點發生故障時,可以自動旁路,可靠性較高。缺點:由於信息是串列穿過多個結點環路介面,當結點過多時,影響傳輸效率,使網路響應時間變長;由於環路封閉故擴充不方便。
三、匯流排拓撲結構
用一條稱為匯流排的中央主電纜,將相互之間以線性方式連接的工站連接起來的布局方式,稱為匯流排形拓撲。 在匯流排結構中,所有網上微機都通過相應的硬體介面直接連在匯流排上, 任何一個結點的信息都可以沿著匯流排向兩個方向傳輸擴散,並且能被匯流排中任何一個結點所接收。由於其信息向四周傳播,類似於廣播電台,故匯流排網路也被稱為廣播式網路。 電路拓撲
匯流排有一定的負載能力,因此,匯流排長度有一定限制,一條匯流排也只能連接一定數量的結點。 匯流排布局的特點:結構簡單靈活,非常便於擴充;可靠性高,網路響應速度快;設備量少、價格低、安裝使用方便;共享資源能力強,非常便於廣播式工作,即一個結點發送所有結點都可接收。 在匯流排兩端連接的器件稱為端結器(末端阻抗匹配器、或終止器)。主要與匯流排進行阻抗匹配,最大限度吸收傳送端部的能量,避免信號反射回匯流排產生不必要的干擾。 匯流排形網路結構是目前使用最廣泛的結構,也是最傳統的一種主流網路結構,適合於信息管理系統、辦公自動化系統領域的應用。
四、樹型拓撲結構
樹形結構是匯流排型結構的擴展,它是在匯流排網上加上分支形成的,其傳輸介質可有多條分支,但不形成閉合迴路,樹形網是一種分層網,其結構可以對稱,聯系固定,具有一定容錯能力,一般一個分支和結點的故障不影響另一分支結點的工作,任何一個結點送出的信息都可以傳遍整個傳輸介質,也是廣播式網路。一般樹形網上的鏈路相對具有一定的專用性,無須對原網做任何改動就可以擴充工作站。 五、匯流排/星型拓撲結構 用一條或多條匯流排把多組設備連接起來,相連的每組設備呈星型分布。採用這種拓撲結構,用戶很容易配置和重新配置網路設備。匯流排採用同軸電纜,星型配置可採用雙絞線。
六、網狀拓撲結構
將多個子網或多個區域網連接起來構成網際拓撲結構。在一個子網中,集線器、中繼器將多個設備連接起來,而橋接器、路由器及網關則將子網連接起來。根據組網硬體不同,主要有三種網際拓撲: 1、網狀網: 拓撲比較圖
在一個大的區域內,用無線電通信連路連接一個大型網路時,網狀網是最好的拓撲結構。通過路由器與路由器相連,可讓網路選擇一條最快的路徑傳送數據。 2、主幹網: 通過橋接器與路由器把不同的子網或LAN連接起來形成單個匯流排或環型拓撲結構,這種網通常採用光纖做主幹線。 3、星狀相連網: 利用一些叫做超級集線器的設備將網路連接起來,由於星型結構的特點,網路中任一處的故障都可容易查找並修復。 應該指出,在實際組網中,為了符合不同的要求,拓撲結構不一定是單一的,往往都是幾種結構的混用。
編輯本段結構特徵
綜合以上所述,可總結出以下計算機網路拓撲結構: 1、匯流排拓撲結構是將網路中的所有設備通過相應的硬體介面直接連接到公共匯流排上,結點之間按廣播方式通信,一個結點發出的信息,匯流排上的其它結點均可「收聽」到。 優點:結構簡單、布線容易、可靠性較高,易於擴充,是區域網常採用的拓撲結構。缺點:所有的數據都需經過匯流排傳送,匯流排成為整個網路的瓶頸;出現故障診斷較為困難。最著名的匯流排拓撲結構是乙太網(Ethernet)。 2、星型拓撲結構每個結點都由一條單獨的通信線路與中心結點連結。 優點:結構簡單、容易實現、便於管理,連接點的故障容易監測和排除。缺點:中心結點是全網路的可靠瓶頸,中心結點出現故障會導致網路的癱瘓。 3、環形拓撲結構各結點通過通信線路組成閉合迴路,環中數據只能單向傳輸。 優點:結構簡單,適合使用光纖,傳輸距離遠,傳輸延遲確定。缺點:環網中的每個結點均成為網路可靠性的瓶頸,任意結點出現故障都會造成網路癱瘓,另外故障診斷也較困難。最著名的環形拓撲結構網路是令牌環網(Token Ring) 4、樹型拓撲結構是一種層次結構,結點按層次連結,信息交換主要在上下結點之間進行,相鄰結點或同層結點之間一般不進行數據交換。優點:連結簡單,維護方便,適用於匯集信息的應用要求。缺點:資源共享能力較低,可靠性不高,任何一個工作站或鏈路的故障都會影響整個網路的運行。 5、 網狀拓撲結構又稱作無規則結構,結點之間的聯結是任意的,沒有規律。優點:系統可靠性高,比較容易擴展,但是結構復雜,每一結點都與多點進行連結,因此必須採用路由演算法和流量控制方法。目前廣域網基本上採用網狀拓撲結構。 6、混合型拓撲結構就是兩種或兩種以上的拓撲結構同時使用。優點:可以對網路的基本拓撲取長補短。缺點:網路配置掛包那裡難度大。 7、蜂窩拓撲結構蜂窩拓撲結構是無線區域網中常用的結構。它以無線傳輸介質(微波、a衛星、紅外線、無線發射台等)點到點和點到多點傳輸為特徵,是一種無線網,適用於城市網、校園網、企業網,更適合於移動通信。在計算機網路中還有其他類型的拓撲結構,如匯流排型與星型混合、匯流排型與環型混合連接的網路。在區域網中,使用最多的是星型結構。 8、衛星通信拓撲結構。
簡介計算機網路拓撲1. 匯流排拓撲結構2. 星型拓撲結構3.環形拓撲結構4. 樹型拓撲結構5. 網狀拓撲結構6.混合型拓撲結構7.蜂窩拓撲結構8.衛星通信拓撲結構開關電源拓撲優缺點對比結構分類一、星型拓撲結構二、環型拓撲結構三、匯流排拓撲結構四、樹型拓撲結構六、網狀拓撲結構結構特徵
Ⅹ 求大神解答一下電路分析怎麼看等效電阻!
原圖是這樣的:
所以:Rab=4∥6+6∥4=2.4+2.4=4.8(Ω)。