Ⅰ 变频器主电路的拓扑结构有哪些方面安邦信牌子如何
挺好的,老牌子、性能高、寿命长!变频器的网侧变流器对低压小容量的装置常采用6脉冲变流器,而对中压大容量的装置采用多重化12脉冲以上的变流器。负载侧变流器对低压小容量装置常采用两电平的桥式逆变器,而对中压大容量的装置采用多电平逆变器。对于四象限运行的传动,为实现变频器再生能量向电网回馈和节省能量,网侧变流器应为可逆变流器,同时出现了功率可双向流动的双PWM变频器,对网侧变流器加以适当控制可使输入电流接近正弦波,减少对电网的公害。目前,低、中压变频器都有这类产品。
Ⅱ 均流电路工作原理
Droop法均流开关电源变换技术(图)
作者:航天科技集团五院五一○所 刘克承 王卫国 郭祖佑 日期:2006-1-1
对Droop法均流变换技术做了理论分析,建立了并联供电的热备份开关变换器的电路模型,进行了电路分析并给出了验证结果
引言
航天用电源系统的发展方向之一是用分布式电源系统代替集中式电源系统,其好处是使供配电系统设计简化,提高系统的整体可靠性。在分布式供配电系统中应用的DC/DC变换器为了进一步提高自身可靠性,一般采用并联备份方式,形成可靠性并联系统。
国内目前星上应用的DC/DC变换器常用的并联备份方式为冷备份方式(主份承担全部输出功率,主份出现故障,需遥控指令进行主备份切换)、温备份方式(主份承担全部输出功率,主份出现故障,备份自动输出工作)。
国外有资料表明,电子元器件在工作温度超过50℃时的寿命是常温25℃时的1/6,或者说电子元器件的失效率随温度升高大大增加。为了更进一步提高 DC/DC变换器工作寿命和可靠性,主要影响DC/DC变换器寿命的功率器件要合理设计使用工作应力,在并联供电系统中实现热备份方式(主备份同时工作, 各承担部分输出功率)。
本文主要通过对Droop法DC/DC变换器并联均流技术的研究,设计了一种基于反激式电路拓扑的两个DC/DC变换器并联输出的均流变换器。
单端反激电路的电路拓扑及工作原理
• 电路拓扑
图1 反激式变换器
反激式变换器是在基本Buck-Boost变换器中插入变压器形成的,线路组成见图1所示。变压器原边绕组其实是充当一个储能电感的作用,后文将叙述到初级电感量的设计将影响到反激式变换器的工作模式。
电路工作的第一阶段是能量存储阶段,此时开关管Tr导通,原边绕组电流Ip的线性变化遵循式(1)。
(1)
电路工作的第二阶段是能量传送阶段,此时开关管Tr关断,原边电流为零,副边整流二极管D导通,出现感生电流。并且按照功率恒定原则,副边绕组安匝值与原边安匝值相等。副边绕组电流Is遵循式(2)。
(2)
其中为副边绕组电压,为变压器副边的等效电感。
• 电路工作模式
(1)工作模式改变的条件
如图1所示的变换器,设开关管导通占空比为D1,二极管导通占空比为D2,工作周期为Ts,按稳态电感电流增量相等原则有:
(3)
连续模式时,D1期间(开关管导通,二极管截止)存储在L上的能量在D2期间(开关管截止,二极管导通)没有完全放完,故有:
(4)
不连续模式时,D1期间(开关管导通,二极管截止)存储在L上的能量在小于D2期间(开关管截止,二极管导通)已完全放完,故有:
(5)
从而可以推导临界连续的条件是:
D1+D2=1且每周期开始时的IP=0
故有:
(6)
其中,Lc为临界连续的电感值。
代入式(3)有:
(7)
利用状态空间平均法可以建立CCM模式下的反激变换器的小信号模型,如图2所示。
图2 CCM模式下的反激变换器的小信号模型
从中可以导出开环输出阻抗为:
(8)
其中
由式(8)可以看出,对设计好的Buck-Boost变换器,其输出阻抗仅为开关管导通比的函数。通过PWM控制开关管的导通占空比D,就可以控制变换器的开环输出阻抗。
Droop法均流原理
分布式电源系统并联使用的好处是可以实现电源模块化和标准化系统设计,可以实现冗余设计,提高系统的可靠性。但同时要求并联的电源之间采取均流(Current-sharing)措施,以保证并联电源模块之间的电流应力和热应力均匀分配。
Droop法又叫改变输出内阻法、斜率控制法、电压下垂法、外特性下垂法、输出特性斜率控制法,线路简单,易于实现;均流精度不高,适用于电压调整率要求不高的并联系统。
图3 开关电源电路模型
图4 开关电源的输出曲线
如图3所示的单个开关电源,它的输出特性曲线如图4所示,其输出电压Vo与负载电流Io的关系为:
(9)
图5 两台开关电源并联的电路模型
当两台开关电源按图5并联时,每个开关电源的负载电流为:
(10)
(11)
其中
图6 并联后开关电源的外特性斜率
从图6显见,外特性斜率小(即输出阻抗小)的电源,分配电流的增长量比外特性斜率大的电源增长量大。
Droop法实现均流的主要手段就是利用电流反馈调节每个变换器的外特性斜率,使并联变换器的输出阻抗接近一致,从而达到输出均流。
由前文所述,反激电路的输出阻抗为开关管导通占空比的函数,因此用反激电路实现Droop法均流的途径,应该通过电流检测信号控制开关管导通占空比来实现,或者说电流检测信号要参与PWM控制。
本文用Droop法设计了两个12V输出的并联DC/DC变换器,结构如图7所示,技术指标要求如下。
图7 Droop法均流DC-DC设计原理框图
输入电压:17V~32VDC;
输出电压:12VDC;
输出最大功率:30W;
工作频率:200kHz。
电压调整率:小于±3%;
负载调整率:小于±3%;
效率:大于70%;
纹波:于70mV。
设计结果
● 负载调整率
本文研究的反激式变换器的输出方式是离线式设计,而且电压采样信号没有从输出端直接采样,而是采用了磁隔离采样技术。这种设计可以不借助启动隔离电 路和隔离驱动电路而实现离线式输出,线路简单,但带来的缺点是负载调整率做不到很高。理论上很难把负载调整率做到±5%,有关文献介绍这种 设计(输出12V,电流从0.1~0.3A变化)可以实现的负载调整率±3%,本设计经过一些有效的措施,使得负载调整率在负载电流从 0.1~1.3A变化时达到±3%。
1. 变压器耦合
由于电压采样信号是通过变压器电压采样信号绕组耦合输出电压变化信号得到的,故信号耦合的好坏直接影响到输出电压负载调整率的好坏。经过反复试验,得到两点实践经验:
1. 变压器的绕制采用“三明治”式绕法,即初级绕组先绕一半,再绕次级绕组,绕后再将初级绕组剩余的匝数绕完,将次级绕组包裹在里面,这样漏感最小,见图8所示。
图8 变压器的绕制方法
2. 输出绕组和电压采样绕组并绕以实现最佳耦合效果。
2. 工作模式
经过试验发现,电路工作模式的不同对负载调整率影响也很大。当电路设计原边电感较大,工作于连续模式(CCM)时,使得负载变化引起的电流信号(峰值电感电流)波形斜率比较平(变化率小),影响输出电压负载调整率;而电路工作于不连续模式(DCM)时,又影响效率。
所以经过反复试验,电路设计原边电感适中(变压器初级匝数调整为6匝),电路工作于临界连续模式,结果对输出电压负载调整率有一定改善。
3. 电压采样信号
试验中还发现,减小电压取样绕组的输出阻抗等效于对电压采样信号有一定的放大效果,可以一定程度地改善输出电压负载调整率,如图9所示。
图9 减小电压取样绕组的输出阻抗可改善输出电压负载调整率
结论
根据本文的有关研究和讨论,以及结合设计中遇到的实际问题的解决,所设计的单端反激热备份均流开关电源性能比较好,各项输出参数见表1。
表1
两个并联DC-DC变换器的均流结果见图10。
图10 两个并联DC-DC变换器的均流结果
从结果来看,由于DC/DC1的输出阻抗小于DC/DC2的输出阻抗,稳态调整的结果DC/DC1的输出电流始终大于DC/DC2 的输出电流,输出电流的不平衡度为12.78%左右。
可以通过串联电阻调节DC/DC1的输出阻抗,能进一步降低不平衡度,但这样一来输出效率下降,二来导致输出负载调整率增大。
从设计结果看,基本实现了热备份DC/DC输出,整体效率和各项指标比较好地达到了设计要求。
参考文献
1. 张占松,蔡宣三著.开关电源的原理与设计. 电子工业出版社.2004.9
2. 周志敏,周纪海著.开关电源实用技术设计与应用. 人民邮电出版社. 2003.8
3. Marty Brown著, 徐德鸿,沈旭,杨成林,周邓燕译. 开关电源设计指南. 机械工业出版社.2005.1
4. 北京半导体器件五厂. 最新开关集成稳压器数据应用手册
5. 刘树棠译.信号与系统(第二版).西安交通大学出版社. 1999.11
6. Gene F.Franklin [美]J.David Powell,Abbas Emami-Naeini著. 动态系统的反馈控制. 朱齐丹,张丽珂,原新等译. 电子工业出版社.2004.5
Ⅲ 开关电源不同拓扑各有什么特点该怎么选用
反激式开关电源的优点和缺点
1 反激式开关电源的电压和电流的输出特性要比正激式开关电源的差。
反激式开关电源在控制开关接通期间不向负载提供功率输出,仅在控制开关关断期间才把存储能量转化为反电动势向负载提供输出,但控制开关的占空比为0.5时,变压器次级线圈输出的电压的平均值约等于电压最大值的的二分之一,而流过负载的电流正好等于变压器次级线圈最大电流的四分之一。即电压脉动系数等于2,电流脉动系数等于4。反激式开关电源的电压脉动系数,和正激式开关电源的脉动系数基本相同,但是电流的脉动系数是正激式开关电源的电流脉动系数的两倍。由此可知,反激式开关电源的电压和电流的输出特性要比正激式开关电源的差。特别是,反激式开关电源使用的时候,为了防止电源开关管过压击,起占空比一般都小于0.5,此时,流过变压器次级线圈的电流会出现断续,电压和电流的脉动系数都会增加,其电压和电流的输出特性将会变得更差。
2 反激式开关电源的瞬态控制特性相对来说比较差。
由于反激式开关电源仅在开关关断期间才向负载提供能量输出,当负载电流出现变化时,开关电源不能立即对输出电压或电流产生反应,而需要等到下一个周期事,通过输出电压取样和调宽控制电路的作用,开关电源才开始对已经过去了的事情进行反应,即改变占空比,因此,反激式开关电源的瞬态控制特性相对来说比较差。有时,当负载电流变化的频率和相位与取样、调宽控制电路输出的电压的延时特性在相位保持一致的时候,反激式开关电源输出电压可能会产生抖动,这种情况在电视机的开关电源中最容易出现。
3 反激式开关电源变压器初级和次级线圈的漏感都比较大,开关电源变压器的工作效率低。
反激式开关电源变压器的铁芯一般需要留一定的气隙,一方面是为了防止变压器的铁芯因流过变压器的初级线圈的电流过大,容易产生磁饱和。另一方面是因为变压器的输出功率小,需要通过调整电压器的气隙和初级线圈的匝数,来调整变压器初级线圈的电感量的大小。因此,反激式开关电源变压器初级和次级线圈的漏感都比较大,从而会降低开关电源变压器的工作效率,并且漏感还会产生反电动势,容易把开关管击穿。
4 反激式开关电源的优点是电路比较简单,体积比较小,反激式开关电源输出电压受占空比的调制幅度,相对于正激式开关电源来要高很多。
反激式开关电源的优点是电路比较简单,比正激式开关电源少用了一个大的储能滤波电感,以及一个续流二极管,一次,反激式开关电源的体积要比正激式开关电源的体积小,且成本也要低。此外,反激式开关电源输出电压受占空比的调制幅度,相对于正激式开关电源来要高很多,因此,反激式开关电源要求调控占空比的误差信号幅度要比较低,误差信号放大器的增益和动态范围也要较小。由于这些优点,目前,反激式开关电源在家电领域中还是被广泛的应用。
5 反激式开关电源多用于功率较小的场合或是多路输出的场合。
6 反激式开关电源不需要加磁复位绕组。
在反激式开关电源中,在开关管关断的时候,反激式变换器的变压器储能向负载释放,磁芯自然复位,不需要加磁复位措施。
7.在反激式开关电源中,电压器既具有储能的功能,有具有变压和隔离的功能。
正激式开关电源的优点和缺点
1 正激式变压器开关电源输出电压的瞬态控制特性相对来说比较好。
正激式变压器开关电源正好是在变压器的初级线圈被直流电压激励时,变压器的次级线圈向负载提供功率输出,并且输出电压的幅度是基本稳定的,此时尽管输出功率不停地变化,但输出电压的幅度基本还是不变,这说明正激式变压器开关电源输出电压的瞬态控制特性相对来说比较好;只有在控制开关处于关断期间,功率输出才全部由储能电感和储能电容两者同时提供,此时输出电压虽然受负载电流的影响,但如果储能电容的容量取得比较大,负载电流对输出电压的影响也很小。
2 正激式变压器开关电源负载能力相对来说比较强。
由于正激式变压器开关电源一般都是选取变压器输出电压的一周平均值,储能电感在控制开关接通和关断期间都向负载提供电流输出,因此,正激式变压器开关电源的负载能力相对来说比较强,输出电压的纹波比较小。如果要求正激式变压器开关电源输出电压有较大的调整率,在正常负载的情况下,控制开关的占空比最好选取在0.5左右,或稍大于0.5,此时流过储能滤波电感的电流才是连续电流。当流过储能滤波电感的电流为连续电流时,负载能力相对来说比较强。
3正激式变压器开关电源的电压和电流输出特性要比反激式变压器开关电源好很多。
当控制开关的占空比为0.5时,正激式变压器开关电源输出电压uo的幅值正好等于电压平均值Ua的两倍,流过滤波储能电感电流的最大值Im也正好是平均电流Io(输出电流)的两倍,因此,正激式变压器开关电源的电压和电流的脉动系数S都约等于2,而与反激式变压器开关电源的电压和电流的脉动系数S相比,差不多小一倍,说明正激式变压器开关电源的电压和电流输出特性要比反激式变压器开关电源好很多。
4正激式开关电源比反激式变压器开关电源多用一个大储能滤波电感,以及一个续流二极管。
正激式变压器开关电源的缺点也是非常明显的。其中一个是电路比反激式变压器开关电源多用一个大储能滤波电感,以及一个续流二极管。此外,正激式变压器开关电源输出电压受占空比的调制幅度,相对于反激式变压器开关电源来说要低很多,这个从(1-77)和(1-78)式的对比就很明显可以看出来。因此,正激式变压器开关电源要求调控占空比的误差信号幅度比较高,误差信号放大器的增益和动态范围也比较大。
5正激式开关电源的体积比较大。
正激式变压器开关电源为了减少变压器的励磁电流,提高工作效率,变压器的伏秒容量一般都取得比较大(伏秒容量等于输入脉冲电压幅度与脉冲宽度的乘积,这里用US来表示),并且为了防止变压器初级线圈产生的反电动势把开关管击穿,正激式变压器开关电源的变压器要比反激式变压器开关电源的变压器多一个反电动势吸收绕组,因此,正激式变压器开关电源的变压器的体积要比反激式变压器开关电源的变压器的体积大。
6正激式开关电源的变压器初级线圈产生的反电动势电压要比反激式变压器开关电源产生的反电动势电压高。
正激式变压器开关电源还有一个更大的缺点是在控制开关关断时,变压器初级线圈产生的反电动势电压要比反激式变压器开关电源产生的反电动势电压高。因为一般正激式变压器开关电源工作时,控制开关的占空比都取在0.5左右,而反激式变压器开关电源控制开关的占空比都取得比较小。
7双管正激式转换器可以应用于较高电压输入,较大功率输出的场合。
双端隔离式PWM DC/DC转换器,在一个开关周期内,功率从隔离变压器的初级绕组的一端和另一端交替的输入,故称双端。双端隔离式PWM DC/DC转换器的磁芯在B-H平面坐标系的第一和第三象限运行,故磁芯可以得到充分的利用。
推挽式开关电源的优点和缺点
1推挽式开关电源输出电流瞬态响应速度很高,电压输出特性很好。推挽式开关电源是所有开关电源中电压利用率最高的开关电源。
由于推挽式开关电源中的两个控制开关轮流交替工作,其输出电压波形非常对称,并且开关电源在整个周期之内都向负载提供功率的输出,因此,其输出电流瞬态响应速度很高,电压输出特性很好。推挽式开关电源是所有开关电源中电压利用率最高的开关电源。它在输入电压很低的情况下,仍然能维持很大的输出功率,所以推挽式开关电源被广泛的应用于低输入电压的DC/AC逆变器,活DC/DC转换器电路中。
2 推挽式开关电源是一个输出电压特性很好的开关电源。
推挽式开关电源经桥式整流或全波整流后,其输出电压脉动系数和电流脉动系数都很小,因此,需要一个很小值的储能滤波电容或储能滤波电感就可以得到一个电压纹波和电流纹波很小的输出电压。因此,推挽式开关电源是一个输出电压特性很好的开关电源。
3推挽式开关电源变压器的漏感以及铜阻损耗都比单极性磁化极变压器小很多,开关电源的工作效率跟高。
推挽式开关电源的变压器属于双极性磁化极,磁感应变压范围是单极性磁化极的两倍多,并且变压器铁芯不需要气隙,因此,推挽式开关电源变压器铁芯的磁导率比单极性磁化极的正激或反激开关电源的变压器铁芯的磁导率高很多倍,这样推挽式开关电源变压器的初级、次级的线圈的匝数可比单极性磁化极变压器初级、次级的线圈的匝数少一倍以上。所以,推挽式开关电源变压器的漏感以及铜阻损耗都比单极性磁化极变压器小很多,所以开关电源的工作效率跟高。
4 推挽式开关电源的驱动电路简单。
推挽式开关电源的两个开关器件有一个公共接地端,相对于半桥式或全桥式开关电源来说,驱动电路简单的多。
5 推挽式开关电源不会像半桥、全桥式开关电源那样出现两个控制开关同时串通的可能性。
6 推挽式开关电源的主要缺点是两个开关器件需要很高的耐压值。
推挽式开关电源的主要缺点是两个开关器件需要很高的耐压,其耐压必须大于工作电压的两倍。因此,推挽式开关电源在220V交流供电设备中很少使用。另外,直流输出电压可调整式推挽开关电源 输出电压的调整范围比反激式开关电源输出电压的调整范围小很多,并需要一个储能滤波电感,因此,推挽式开关电源不宜用于要求负载电压变化范围太大的场合,特别是负载很轻或是经常开路的场合。
7推挽式开关电源的变压器有两组初级线圈,对于小功率输出的推挽式开关电源是个缺点,对于大功率输出的推挽式开关电源是个优点。因为大功率变压器的线圈一般都是多股线来绕制的,因此,推挽式开关电源的变压器的两组初级线圈与用多股线绕制根本没有区别,并且两个线圈与单个线圈相比可以减低一半电流密度。
8 推挽式转换器可以看作两个正激式转换器的组合,在一个开关周期内,这两的正激式转换器交替的工作。若两个正激式变换器不完全对称或平衡时,就会出现直流偏磁的现象,经过几个周期累计的偏磁,会使磁芯进入饱和状态,并导致高频变压器的励磁电流过大,甚至损坏开关管。
9 推挽式、半桥式、全桥式转换器属于直流-交流-直流转换器。由于直流-交流转换器提高了工作频率,所以,变压器和输出滤波器的体积和重量都可以减小。
半桥式开关电源的优点和缺点
1 半桥式变压器开关电源输出功率很大,工作效率很高
半桥式变压器开关电源与推挽式变压器开关电源一样,由于两个开关管轮流交替工作,相当于两个开关电源同时输出功率,其输出功率约等于单一开关电源输出功率的两倍。因此,半桥式变压器开关电源输出功率很大,工作效率很高,经桥式整流或全波整流后,输出电压的电压脉动系数Sv和电流脉动系数Si都很小,仅需要很小的滤波电感和电容,其输出电压纹波和电流纹波就可以达到非常小。
2 半桥式开关电源的开关管的耐压值比较低。
半桥式变压器开关电源最大的优点是,对两个开关器件的耐压要求比推挽式变压器开关电源对两个开关器件的耐压要求可以降低一半。因为,半桥式变压器开关电源两个开关器件的工作电压只有输入电源Ui的一半,其最高耐压等于工作电压与反电动势之和,大约是电源电压的两倍,这个结果正好是推挽式变压器开关电源两个开关器件耐压的一半。因此,半桥式变压器开关电源主要用于输入电压比较高的场合,一般电网电压为交流220伏供电的大功率开关电源大部分都是用半桥式变压器开关电源。
3半桥式开关电源的变压器初级线圈只需要一个绕组,这也是它的优点,这对小功率开关电源变压器的线圈绕制多少带来一些方便。但对于大功率开关电源变压器的线圈绕制没有优势,因为,大功率开关电源变压器的线圈需要用多股线来绕制。
4 半桥式变压器开关电源的缺点主要是电源利用率比较低,因此,半桥式变压器开关电源不适宜用于工作电压较低的场合。另外,半桥式变压器开关电源中的两个开关器件连接没有公共地,与驱动信号连接比较麻烦。
4 半桥式开关电源的缺点是会出现半导通区,损耗大。
半桥式开关电源最大的缺点是,当两个控制开关K1和K2处于交替转换工作状态的时候,两个开关器件会同时出现一个很短时间的半导通区域,即两个控制开关同时处于接通状态。这是因为开关器件在开始导通的时候,相当于对电容充电,它从截止状态到完全导通状态需要一个过渡过程;而开关器件从导通状态转换到截止状态的时候,相当于对电容放电,它从导通状态到完全截止状态也需要一个过渡过程。
当两个开关器件分别处于导通和截止过渡过程时,即两个开关器件都处于半导通状态时半导通状态时,相当于两个控制开关同时接通,它们会造成对电源电压产生短路;此时,在两个控制开关的串联回路中将出现很大的电流,而这个电流并没有通过变压器负载。因此,在两个控制开关K1和K2同时处于过渡过程期间,两个开关器件将会产生很大的功率损耗。为了降低控制开关过渡过程产生的损耗,一般在半桥式开关电源电路中,都有意让两个控制开关的接通和截止时间错开一小段时间。
5 单电容半桥式变压器开关电源比双电容半桥式变压器开关电源节省一个电容器,这是它的优点。另外,单电容半桥式变压器开关电源刚开始工作的时候,输出电压差不多比双电容半桥式变压器开关电源是输出电压高一倍,这种特点最适用于作为荧光灯电源,例如,节能灯或日光灯以及LCD显示屏的背光灯等。
荧光灯一般开始点亮的时候需要很高的电压,大约几百伏到几千伏,而点亮以后工作电压才需要几十伏到1百多伏,因此,几乎所有的节能灯无一不是使用单电容半桥式变压器开关电源。
6单电容半桥式变压器开关电源也有缺点,就是开关器件的耐压要求比双电容半桥式变压器开关电源的耐压高。
全桥式开关电源的优点和缺点
1 全桥式变压器开关电源输出功率很大,工作效率很高。
全桥式变压器开关电源与推挽式变压器开关电源一样,由于两组开关器件轮流交替工作,相当于两个开关电源同时输出功率,其输出功率约等于单一开关电源输出功率的两倍。因此,全桥式变压器开关电源输出功率很大,工作效率很高,经桥式整流或全波整流后,其输出电压的电压脉动系数Sv和电流脉动系数Si都很小,仅需要一个很小值的储能滤波电容或储能滤波电感,就可以得到一个电压纹波和电流纹波都很小的输出电压。
2 全桥式开关电源的优点是开关管的耐压值特别的低。
全桥式变压器开关电源最大的优点是,对4个开关器件的耐压要求比推挽式变压器开关电源对两个开关器件的耐压要求可以降低一半。因为,全桥式变压器开关电源4个开关器件分成两组,工作时2个开关器件互相串联,关断时,每个开关器件所承受的电压,只有单个开关器件所承受电压的一半。其最高耐压等于工作电压与反电动势之和的一半,这个结果正好是推挽式变压器开关电源两个开关器件耐压的一半。
3 全桥式变压器开关电源主要用于输入电压比较高的场合,在输入电压很高的情况下,
采用全桥式变压器开关电源,其输出功率要比推挽式变压器开关电源的输出功率大很多。因此,一般电网电压为交流220伏供电的大功率开关电源大部分都是使用全桥式变压器开关电源。而在输入电压较低的情况下,推挽式变压器开关电源的输出功率又要比全桥式变压器开关电源的输出功率大很多。
4 全桥式变压器开关电源的电源利用率比推挽式变压器开关电源的电源利用率低一些,
因为2组开关器件互相串联,两个开关器件接通时总的电压降要比单个开关器件接通时的电压降大一倍;但比半桥式变压器开关电源的电源利用率高很多。因此,全桥式变压器开关电源也可以用于工作电源电压比较低的场合。
5与半桥式开关电源一样,全桥式变压器开关电源的变压器初级线圈只需要一个绕组,这也是它的优点,这对小功率开关电源变压器的线圈绕制多少带来一些方便。但对于大功率开关电源变压器的线圈绕制没有优势,因为,大功率开关电源变压器的线圈需要用多股线来绕。
6 全桥式变压器开关电源的缺点主要是功率损耗比较较大,因此,全桥式变压器开关电源不适宜用于工作电压较低的场合,否则工作效率会很低。另外,全桥式变压器开关电源中的4个开关器件连接没有公共地,与驱动信号连接比较麻烦。
7 全桥式开关电源的缺点是会出现半导通区,损耗大。
全桥式开关电源最大的缺点是,当两组控制开关K1、K4和K2、K3处于交替转换工作状态的时候,4个开关器件会同时出现一个很短时间的半导通区域,即两组控制开关同时处于接通状态。这是因为开关器件在开始导通的时候,相当于对电容充电,它从截止状态到完全导通状态需要一个过渡过程;而开关器件从导通状态转换到截止状态的时候,相当于对电容放电,它从导通状态到完全截止状态也需要一个过渡过程。
当两组开关器件分别处于导通和截止过渡过程时,即两组开关器件都处于半导通状态时,相当于两组控制开关同时接通,它们会造成对电源电压产生短路;此时,在4个控制开关的串联回路中将出现很大的电流,而这个电流并没有通过变压器负载。因此,在4个控制开关K1、K4和K2、K3同时处于过渡过程期间,4个开关器件将会产生很大的功率损耗。为了降低控制开关过渡过程产生的损耗,一般在全桥式开关电源电路中,都有意让两组控制开关的接通和截止时间错开一小段时间。
希望对你有用
Ⅳ cuk变换器的拓扑结构中,电容两端的电压怎么求
一般认为CUK变换器的输出输入的电压比值和PWM开关的开通关断时间的比值一致。
我认为:电容两端的电压Vp,应该是输入和输出电压的和值。
答案不一定正确,提出来大家探讨一下。
Ⅳ 按照网络的拓扑结构,计算机网络可以划分为哪几类
按照网络的拓扑结构,计算机网络可以划分为总线型拓扑、星型拓扑、环型拓扑、树型拓扑、网状拓扑和混合型拓扑。
1、星型拓扑
星型拓扑结构的优点
(1)结构简单,连接方便,管理和维护都相对容易,而且扩展性强。
(2)网络延迟时间较小,传输误差低。
(3)在同一网段内支持多种传输介质,除非中央节点故障,否则网络不会轻易瘫痪。
(4)每个节点直接连到中央节点,故障容易检测和隔离,可以很方便地排除有故障的节点。
2、总线拓扑
总线拓扑结构的优点
(1)总线结构所需要的电缆数量少,线缆长度短,易于布线和维护。
(2)总线结构简单,又是元源工作,有较高的可靠性。传输速率高,可达1~100Mbps。
(3)易于扩充,增加或减少用户比较方便,结构简单,组网容易,网络扩展方便
(4)多个节点共用一条传输信道,信道利用率高。
3、环型拓扑
环型拓扑的优点
(1)电缆长度短。
(2)增加或减少工作站时,仅需简单的连接操作。
(3)可使用光纤。
4、树型拓扑
树型拓扑的优点
(1)易于扩展。
(2)故障隔离较容易。
5、混合型拓扑
混合型拓扑的优点
(1)故障诊断和隔离较为方便。
(2)易于扩展。
(3)安装方便。
6、网型拓扑
网型拓扑的优点
(1)节点间路径多,碰撞和阻塞减少。
(2)局部故障不影响整个网络,可靠性高。
7、开关电源拓扑
树型拓扑的缺点:
各个节点对根的依赖性太大。
(5)电路拓扑6扩展阅读
发展历程
1、诞生阶段
20世纪60年代中期之前的第一代计算机网络是以单个计算机为中心的远程联机系统,典型应用是由一台计算机和全美范围内2000多个终端组成的飞机订票系统,终端是一台计算机的外围设备,包括显示器和键盘,无CPU和内存
2、形成阶段
20世纪60年代中期至70年代的第二代计算机网络是以多个主机通过通信线路互联起来,为用户提供服务,兴起于60年代后期,典型代表是美国国防部高级研究计划局协助开发的ARPANET。
3、互联互通阶段
20世纪70年代末至90年代的第三代计算机网络是具有统一的网络体系结构并遵守国际标准的开放式和标准化的网络。ARPANET兴起后,计算机网络发展迅猛,各大计算机公司相继推出自己的网络体系结构及实现这些结构的软硬件产品。
4、高速网络技术阶段
20世纪90年代至今的第四代计算机网络,由于局域网技术发展成熟,出现光纤及高速网络技术,整个网络就像一个对用户透明的大的计算机系统,发展为以因特网( Internet)为代表的互联网。
Ⅵ 各位大侠,请问什么是电源的拓扑结构啊我不知是什么概念!
计算机网络的拓扑结构是指网络中各个站点相互连接的形式,在局域网中明确一点讲就是文件服务器、工作站和电缆等的连接形式.现在最主要的拓扑结构有总线型拓扑、星型拓扑、环型拓扑以及它们的混合型。顾名思义,总线型其实就是将文件服务器和工作站都连在称为总线的一条公共电缆上,且总线两端必须有终结器;星型拓扑则是以一台设备作为中央连接点,各工作站都与它直接相连形成星型;而环型拓扑就是将所有站点彼此串行连接,像链子一样构成一个环形回路;把这三种最基本的拓扑结构混合起来运用自然就是混合型了。
计算机网络的拓扑结构是引用拓扑学中研究与大小,形状无关的点,线关系的方法。把网络中的计算机和通信设备抽象为一个点,把传输介质抽象为一条线,由点和线组成的几何图形就是计算机网络的拓扑结构。网络的拓扑结构反映出网中个实体的结构关系,是建设计算机网络的第一步,是实现各种网络协议的基础,它对网络的性能,系统的可靠性与通信费用都有重大影响。
最基本的网络拓扑结构有:环形拓扑、星形拓扑、总线拓扑三个。
1. 总线拓扑结构 是将网络中的所有设备通过相应的硬件接口直接连接到公共总线上,结点之间按广播方式通信,一个结点发出的信息,总线上的其它结点均可“收听”到。 优点:结构简单、布线容易、可靠性较高,易于扩充,是局域网常采用的拓扑结构。缺点:所有的数据都需经过总线传送,总线成为整个网络的瓶颈;出现故障诊断较为困难。最著名的总线拓扑结构是以太网(Ethernet)。
2. 星型拓扑结构 每个结点都由一条单独的通信线路与中心结点连结。 优点:结构简单、容易实现、便于管理,连接点的故障容易监测和排除。缺点:中心结点是全网络的可靠瓶颈,中心结点出现故障会导致网络的瘫痪。
3. 环形拓扑结构 各结点通过通信线路组成闭合回路,环中数据只能单向传输。 优点:结构简单,适合使用光纤,传输距离远,传输延迟确定。缺点:环网中的每个结点均成为网络可靠性的瓶颈,任意结点出现故障都会造成网络瘫痪,另外故障诊断也较困难。最著名的环形拓扑结构网络是令牌环网(Token Ring)
4. 树型拓扑结构 是一种层次结构,结点按层次连结,信息交换主要在上下结点之间进行,相邻结点或同层结点之间一般不进行数据交换。优点:连结简单,维护方便,适用于汇集信息的应用要求。缺点:资源共享能力较低,可靠性不高,任何一个工作站或链路的故障都会影响整个网络的运行。
5. 网状拓扑结构 又称作无规则结构,结点之间的联结是任意的,没有规律。优点:系统可靠性高,比较容易扩展,但是结构复杂,每一结点都与多点进行连结,因此必须采用路由算法和流量控制方法。目前广域网基本上采用网状拓扑结构。
6.混合型拓扑结构 就是两种或两种以上的拓扑结构同时使用。优点:可以对网络的基本拓扑取长补短。缺点:网络配置挂包那里难度大。
7.蜂窝拓扑结构蜂窝拓扑结构是无线局域网中常用的结构。它以无线传输介质(微波、a卫星、红外线、无线发射台等)点到点和点到多点传输为特征,是一种无线网,适用于城市网、校园网、企业网,更适合于移动通信。
在计算机网络中还有其他类型的拓扑结构,如总线型与星型混合、总线型与环型混合连接的网络。在局域网中,使用最多的是星型结构。
8.卫星通信拓扑结构
[编辑本段]开关电源拓扑
开关电源常用的基本拓扑约有14种。
每种拓扑都有其自身的特点和适用场合。一些拓扑适用于离线式(电网供电的)AC/DC变换器。其中有些适合小功率输出(<200W),有些适合大功率输出;有些适合高压输入(≥220V AC),有些适合120V AC或者更低输入的场合;有些在高压直流输出(>~200V)或者多组(4~5组以上)输出场合有的优势;有些在相同输出功率下使用器件较少或是在器件数与可靠性之间有较好的折中。较小的输入/输出纹波和噪声也是选择拓扑经常考虑的因素。
一些拓扑更适用于DC/DC变换器。选择时还要看是大功率还是小功率,高压输出还是低压输出,以及是否要求器件尽量少等。另外,有些拓扑自身有缺陷,需要附加复杂且难以定量分析的电路才能工作。
因此,要恰当选择拓扑,熟悉各种不同拓扑的优缺点及适用范围是非常重要的。错误的选择会使电源设计一开始就注定失败。
开关电源常用拓扑:
buck开关型调整器拓扑 、boost开关调整器拓扑 、反极性开关调整器拓扑 、推挽拓扑 、正激变换器拓扑 、双端正激变换器拓扑 、交错正激变换器拓扑 、半桥变换器拓扑 、全桥变换器拓扑 、反激变换器 、电流模式拓扑和电流馈电拓扑 、SCR振谐拓扑 、CUK变换器拓扑
开关电源各种拓扑集锦先给出六种基本DC/DC变换器拓扑
依次为buck,boost,buck-boost,cuk,zeta,sepic变换器
Ⅶ 电路的基本概念及定律
电路分抄析概述
一、电路的概念
电路是由用电设备(称为负载)、元器件、供电设备(称为电源)通过导线连接而构成的提供给电荷流动的通路。电路是电场的一种特殊形式,当电场被束缚在电荷流动的路径周围很小的范围时,即形成电路。
二、电路的组成
为电路工作提供能量的电源;完成放大、滤波、移相等功能的元器件;用电设备(负载);连接电源、元器件和用电设备的导线;控制电源接入的开关等。
三、电路的功能
客观上电路提供了电荷流动的通路,电荷携带着电能在电路中流动,从电源带走电能,而在用电元器件中又释放电能,因此电路的工作伴随着能量的运动。
电路主要有下列作用:
能量传输 将电源的电能传输给用电设备(负载)。
能量转换 将传输到负载的电能根据需要转换成其它形式的能量,如光、声、热、机械能等。
Ⅷ 简单的说说什么是“拓扑”
拓扑学的英文名是Topology,直译是地志学,也就是和研究地形、地貌相类似的有关学科。我国早期曾经翻译成“形势几何学”、“连续几何学”、“一对一的连续变换群下的几何学”,但是,这几种译名都不大好理解,1956年统一的《数学名词》把它确定为拓扑学,这是按音译过来的。
拓扑学是几何学的一个分支,但是这种几何学又和通常的平面几何、立体几何不同。通常的平面几何或立体几何研究的对象是点、线、面之间的位置关系以及它们的度量性质。拓扑学对于研究对象的长短、大小、面积、体积等度量性质和数量关系都无关。
举例来说,在通常的平面几何里,把平面上的一个图形搬到另一个图形上,如果完全重合,那么这两个图形叫做全等形。但是,在拓扑学里所研究的图形,在运动中无论它的大小或者形状都发生变化。在拓扑学里没有不能弯曲的元素,每一个图形的大小、形状都可以改变。例如,前面讲的欧拉在解决哥尼斯堡七桥问题的时候,他画的图形就不考虑它的大小、形状,仅考虑点和线的个数。
拓扑性质有那些呢?首先我们介绍拓扑等价,这是比较容易理解的一个拓扑性质。
在拓扑学里不讨论两个图形全等的概念,但是讨论拓扑等价的概念。比如,尽管圆和方形、三角形的形状、大小不同,在拓扑变换下,它们都是等价图形。左图的三样东西就是拓扑等价的,换句话讲,就是从拓扑学的角度看,它们是完全一样的。
在一个球面上任选一些点用不相交的线把它们连接起来,这样球面就被这些线分成许多块。在拓扑变换下,点、线、块的数目仍和原来的数目一样,这就是拓扑等价。一般地说,对于任意形状的闭曲面,只要不把曲面撕裂或割破,他的变换就是拓扑变幻,就存在拓扑等价。
应该指出,环面不具有这个性质。比如像左图那样,把环面切开,它不至于分成许多块,只是变成一个弯曲的圆桶形,对于这种情况,我们就说球面不能拓扑的变成环面。所以球面和环面在拓扑学中是不同的曲面。
直线上的点和线的结合关系、顺序关系,在拓扑变换下不变,这是拓扑性质。在拓扑学中曲线和曲面的闭合性质也是拓扑性质。
我们通常讲的平面、曲面通常有两个面,就像一张纸有两个面一样。但德国数学家莫比乌斯(1790~1868)在1858年发现了莫比乌斯曲面。这种曲面就不能用不同的颜色来涂满两个侧面。
拓扑变换的不变性、不变量还有很多,这里不在介绍。
拓扑学建立后,由于其它数学学科的发展需要,它也得到了迅速的发展。特别是黎曼创立黎曼几何以后,他把拓扑学概念作为分析函数论的基础,更加促进了拓扑学的进展。
二十世纪以来,集合论被引进了拓扑学,为拓扑学开拓了新的面貌。拓扑学的研究就变成了关于任意点集的对应的概念。拓扑学中一些需要精确化描述的问题都可以应用集合来论述。
因为大量自然现象具有连续性,所以拓扑学具有广泛联系各种实际事物的可能性。通过拓扑学的研究,可以阐明空间的集合结构,从而掌握空间之间的函数关系。本世纪三十年代以后,数学家对拓扑学的研究更加深入,提出了许多全新的概念。比如,一致性结构概念、抽象距概念和近似空间概念等等。有一门数学分支叫做微分几何,是用微分工具来研究取线、曲面等在一点附近的弯曲情况,而拓扑学是研究曲面的全局联系的情况,因此,这两门学科应该存在某种本质的联系。1945年,美籍中国数学家陈省身建立了代数拓扑和微分几何的联系,并推进了整体几何学的发展。
拓扑学发展到今天,在理论上已经十分明显分成了两个分支。一个分支是偏重于用分析的方法来研究的,叫做点集拓扑学,或者叫做分析拓扑学。另一个分支是偏重于用代数方法来研究的,叫做代数拓扑。现在,这两个分支又有统一的趋势。
拓扑学在泛函分析、李群论、微分几何、微分方程额其他许多数学分支中都有广泛的应用。
计算机网络的拓扑结构是引用拓扑学中研究与大小,形状无关的点,线关系的方法。把网络中的计算机和通信设备抽象为一个点,把传输介质抽象为一条线,由点和线组成的几何图形就是计算机网络的拓扑结构。网络的拓扑结构反映出网中个实体的结构关系,是建设计算机网络的第一步,是实现各种网络协议的基础,它对网络的性能,系统的可靠性与通信费用都有重大影响。
① 总线拓扑结构 是将网络中的所有设备通过相应的硬件接口直接连接到公共总线上,结点之间按广播方式通信,一个结点发出的信息,总线上的其它结点均可“收听”到。 优点:结构简单、布线容易、可靠性较高,易于扩充,是局域网常采用的拓扑结构。缺点:所有的数据都需经过总线传送,总线成为整个网络的瓶颈;出现故障诊断较为困难。最著名的总线拓扑结构是以太网(Ethernet)。
② 星型拓扑结构 每个结点都由一条单独的通信线路与中心结点连结。 优点:结构简单、容易实现、便于管理,连接点的故障容易监测和排除。缺点:中心结点是全网络的可靠瓶颈,中心结点出现故障会导致网络的瘫痪。
③ 环形拓扑结构 各结点通过通信线路组成闭合回路,环中数据只能单向传输。 优点:结构简单、蓉以是线,适合使用光纤,传输距离远,传输延迟确定。缺点:环网中的每个结点均成为网络可靠性的瓶颈,任意结点出现故障都会造成网络瘫痪,另外故障诊断也较困难。最著名的环形拓扑结构网络是令牌环网(Token Ring)
④ 树型拓扑结构 是一种层次结构,结点按层次连结,信息交换主要在上下结点之间进行,相邻结点或同层结点之间一般不进行数据交换。优点:连结简单,维护方便,适用于汇集信息的应用要求。缺点:资源共享能力较低,可靠性不高,任何一个工作站或链路的故障都会影响整个网络的运行。
⑤ 网状拓扑结构 又称作无规则结构,结点之间的联结是任意的,没有规律。优点:系统可靠性高,比较容易扩展,但是结构复杂,每一结点都与多点进行连结,因此必须采用路由算法和流量控制方法。目前广域网基本上采用网状拓扑结构。
Ⅸ 计算机网络的主要拓扑结构有哪些
拓扑结构科技名词定义
中文名称:拓扑结构 英文名称:topological structure 定义:根据拓扑关系进行空间数据的组织方式。 所属学科:地理学(一级学科);地理信息系统(二级学科) 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布
网络名片
计算机网络拓扑结构是指网络中各个站点相互连接的形式,在局域网中明确一点讲就是文件服务器、工作站和电缆等的连接形式。现在最主要的拓扑结构有总线型拓扑、星型拓扑、环型拓扑以及它们的混合型。顾名思义,总线型其实就是将文件服务器和工作站都连在称为总线的一条公共电缆上,且总线两端必须有终结器;星型拓扑则是以一台设备作为中央连接点,各工作站都与它直接相连形成星型;而环型拓扑就是将所有站点彼此串行连接,像链子一样构成一个环形回路;把这三种最基本的拓扑结构混合起来运用自然就是混合型了。
目录
简介
计算机网络拓扑1. 总线拓扑结构
2. 星型拓扑结构
3.环形拓扑结构
4. 树型拓扑结构
5. 网状拓扑结构
6.混合型拓扑结构
7.蜂窝拓扑结构
8.卫星通信拓扑结构
开关电源拓扑
优缺点对比
结构分类一、星型拓扑结构
二、环型拓扑结构
三、总线拓扑结构
四、树型拓扑结构
六、网状拓扑结构
结构特征简介
计算机网络拓扑 1. 总线拓扑结构
2. 星型拓扑结构
3.环形拓扑结构
4. 树型拓扑结构
5. 网状拓扑结构
6.混合型拓扑结构
7.蜂窝拓扑结构
8.卫星通信拓扑结构
开关电源拓扑
优缺点对比
结构分类 一、星型拓扑结构
二、环型拓扑结构
三、总线拓扑结构
四、树型拓扑结构
六、网状拓扑结构
结构特征
展开 编辑本段简介
计算机网络的最主要的拓扑结构有总线型拓扑、星型拓扑、环型拓扑以及它们的混合型。 计算机网络的拓扑结构是把网络中的计算机和通信设备抽象为一个点,把传输介质抽象为一条线,由点和线组成的几何图形就是计算机网络的拓扑结构。 网络的拓扑结构:分为逻辑拓扑和物理拓扑结构这里讲物理拓扑结构。 总线型拓扑:是一种基于多点连接的拓扑结构,所有的设备连接在共同的传输介质上。总线拓扑结构使用一条所有PC都可访问的公共通道,每台PC只要连一条线缆即可但是它的缺点是所有的PC不得不共享线缆,优点是不会因为一条线路发生故障而使整个网络瘫痪。 环行拓扑:把每台PC连接起来,数据沿着环依次通过每台PC直接到达目的地,在环行结构中每台PC都与另两台PC相连每台PC的接口适配器必须接收数据再传往另一台一台出错,整个网络会崩溃因为两台PC之间都有电缆,所以能获得好的性能。 树型拓扑结构:把整个电缆连接成树型,树枝分层每个分至点都有一台计算机,数据依次往下传优点是布局灵活但是故障检测较为复杂,PC环不会影响全局。 星型拓扑结构:在中心放一台中心计算机,每个臂的端点放置一台PC,所有的数据包及报文通过中心计算机来通讯,除了中心机外每台PC仅有一条连接,这种结构需要大量的电缆,星型拓扑可以看成一层的树型结构不需要多层PC的访问权争用。星型拓扑结构在网络布线中较为常见。
编辑本段计算机网络拓扑
计算机网络的拓扑结构是引用拓扑学中研究与大小,形状无关的点,线关系的方法。把网络中的计算机和通信设备抽象为一个点,把传输介质抽象为一条线,由点和线组成的几何图形就是计算机网络的拓扑结构。网络的拓扑结构反映出网中个实体的结构关系,是建设计算机网络的第一步,是实现各种网络协议的基础,它对网络的性能,系统的可靠性与通信费用都有重大影响。 最基本的网络拓扑结构有:环形拓扑、星形拓扑、总线拓扑三个。
1. 总线拓扑结构
是将网络中的所有设备通过相应的硬件接口直接连接到公共总线上,结点之间按广播方式通信,一个结点发出的信息,总线上的其它结点均可“收听”到。 拓扑结构
优点:结构简单、布线容易、可靠性较高,易于扩充,节点的故障不会殃及系统,是局域网常采用的拓扑结构。 缺点:所有的数据都需经过总线传送,总线成为整个网络的瓶颈;出现故障诊断较为困难。另外,由于信道共享,连接的节点不宜过多,总线自身的故障可以导致系统的崩溃。最著名的总线拓扑结构是以太网(Ethernet)。
2. 星型拓扑结构
是一种以中央节点为中心,把若干外围节点连接起来的辐射式互联结构。这种结构适用于局域网,特别是近年来连接的局域网大都采用这种连接方式。这种连接方式以双绞线或同轴电缆作连接线路。 优点:结构简单、容易实现、便于管理,通常以集线器(Hub)作为中央节点,便于维护和管理。 缺点:中心结点是全网络的可靠瓶颈,中心结点出现故障会导致网络的瘫痪。
3.环形拓扑结构
各结点通过通信线路组成闭合回路,环中数据只能单向传输,信息在每台设备上的延时时间是固定的。特别适合实时控制的局域网系统。 优点:结构简单,适合使用光纤,传输距离远,传输延迟确定。 缺点:环网中的每个结点均成为网络可靠性的瓶颈,任意结点出现故障都会造成网络瘫痪,另外故障诊断也较困难。最著名的环形拓扑结构网络是令牌环网(Token Ring)
4. 树型拓扑结构
是一种层次结构,结点按层次连结,信息交换主要在上下结点之间进行,相邻结点或 拓扑结构示意图
同层结点之间一般不进行数据交换。 优点:连结简单,维护方便,适用于汇集信息的应用要求。 缺点:资源共享能力较低,可靠性不高,任何一个工作站或链路的故障都会影响整个网络的运行。
5. 网状拓扑结构
又称作无规则结构,结点之间的联结是任意的,没有规律。 优点:系统可靠性高,比较容易扩展,但是结构复杂,每一结点都与多点进行连结,因此必须采用路由算法和流量控制方法。目前广域网基本上采用网状拓扑结构。
6.混合型拓扑结构
就是两种或两种以上的拓扑结构同时使用。 优点:可以对网络的基本拓扑取长补短。 缺点:网络配置挂包那里难度大。
7.蜂窝拓扑结构
蜂窝拓扑结构是无线局域网中常用的结构。它以无线传输介质(微波、a卫星、红外线、无线发射台等)点到点和点到多点传输为特征,是一种无线网,适用于城市网、校园网、企业网,更适合于移动通信。 在计算机网络中还有其他类型的拓扑结构,如总线型与星型混合、总线型与环型混合连接的网络。在局域网中,使用最多的是星型结构。
8.卫星通信拓扑结构
优点: 缺点:
编辑本段开关电源拓扑
随着PWM技术的不断发展和完善,开关电源以其高的性价比得到了广泛的应用。开关电源的电路拓扑结构很多,常用的电路拓扑有推挽、全桥、半桥、单端正激和单端反激等形式。其中, 在半桥电路中,变压器初级在整个周期中都流过电流,磁芯利用充分,且没有偏磁的问题,所使用的功率开关管耐压要求较低,开关管的饱和压降减少到了最小,对输入滤波电容使用电压要求也较低。由于以上诸多原因,半桥式变换器在高频开关电源设计中得到广泛的应用。 开关电源常用的基本拓扑约有14种。 每种拓扑都有其自身的特点和适用场合。一些拓扑适用于离线式(电网供电的)AC/DC变换 网络拓扑
器。其中有些适合小功率输出(<200W),有些适合大功率输出;有些适合高压输入(≥220V AC),有些适合120V AC或者更低输入的场合;有些在高压直流输出(>~200V)或者多组(4~5组以上)输出场合有的优势;有些在相同输出功率下使用器件较少或是在器件数与可靠性之间有较好的折中。较小的输入/输出纹波和噪声也是选择拓扑经常考虑的因素。 一些拓扑更适用于DC/DC变换器。选择时还要看是大功率还是小功率,高压输出还是低压输出,以及是否要求器件尽量少等。另外,有些拓扑自身有缺陷,需要附加复杂且难以定量分析的电路才能工作。 因此,要恰当选择拓扑,熟悉各种不同拓扑的优缺点及适用范围是非常重要的。错误的选择会使电源设计一开始就注定失败。 开关电源常用拓扑: buck开关型调整器拓扑 、boost开关调整器拓扑 、反极性开关调整器拓扑 、推挽拓扑 、正激变换器拓扑 、双端正激变换器拓扑 、交错正激变换器拓扑 、半桥变换器拓扑 、全桥变换器拓扑 、反激变换器 、电流模式拓扑和电流馈电拓扑 、SCR振谐拓扑 、CUK变换器拓扑 开关电源各种拓扑集锦先给出六种基本DC/DC变换器拓扑 依次为buck,boost,buck-boost,cuk,zeta,sepic变换器
编辑本段优缺点对比
1、星形拓扑 星形拓扑是由中央节点和通过点到到通信链路接到中央节点的各个站点组成。 比较图
星形拓扑结构具有以下优点: (1)控制简单。 (2)故障诊断和隔离容易。 (3)方便服务。 星形拓扑结构的缺点: (1)电缆长度和安装工作量可观。 (2)中央节点的负担较重,形成瓶颈。 (3)各站点的分布处理能力较低。 2、总线拓扑 总线拓扑结构采用一个信道作为传输媒体,所有站点都通过相应的硬件接口直接连到这一公共传输媒体上,该公共传输媒体即称为总线。 总线拓扑结构的优点: (1)总线结构所需要的电缆数量少。 (2)总线结构简单,又是无源工作,有较高的可靠性。 (3)易于扩充,增加或减少用户比较方便。 总线拓扑的缺点: (1)总线的传输距离有限,通信范围受到限制。 (2)故障诊断和隔离较困难。 (3)分布式协议不能保证信息的及时传送,不具有实时功能。 3、环形拓扑 环形拓扑网络由站点和连接站的链路组成一个闭合环。 环形拓扑的优点: (1)电缆长度短。 (2)增加或减少工作站时,仅需简单的连接操作。 (3)可使用光纤。 环形拓扑的缺点: (1)节点的故障会引起全网故障。 (2)故障检测困难。 (3)环形拓扑结构的媒体访问控制协议都采用令牌传达室递的方式,在负载很轻时,信道利用率相对来说就比较低。 4、树形拓扑 树形拓扑从总线拓扑演变而来,形状像一棵倒置的树,顶端是树根,树根以下带分支,每个分支还可再带子分支。 树形拓扑的优点: (1)易于扩展。 (2)故障隔离较容易。 树形拓扑的缺点: 各个节点对根的依赖性太大。
编辑本段结构分类
网络拓扑结构是指抛开网络电缆的物理连接来讨论网络系统的连接形式,是指网络电缆构成的几何形状,它能从逻辑上表示出网络服务器、工作站的网络配置和互相之间的连接。 网络拓扑结构按形状可分为:星型、环型、总线型、树型及总线/星型及网状拓扑结构。
一、星型拓扑结构
星型布局是以中央结点为中心与各结点连接而组成的,各结点与中央结点通过点与点方式连接,中央结点执行集中式通信控制策略,因此中央结点相当复杂,负担也重。 以星型拓扑结构组网,其中任何两个站点要进行通信都要经过中央结点控制。中央结点主要功能有: 1、为需要通信的设备建立物理连接; 2、为两台设备通信过程中维持这一通路; 拓扑示意图
3、在完成通信或不成功时,拆除通道。 在文件服务器/工作站(File Servers/Workstation )局域网模式中,中心点为文件服务器,存放共享资源。由于这种拓扑结构,中心点与多台工作站相连,为便于集中连线,目前多采用集线器(HUB)。 星型拓扑结构优点:网络结构简单,便于管理、集中控制,组网容易,网络延迟时间短,误码率低。缺点:网络共享能力较差,通信线路利用率不高,中央节点负担过重,容易成为网络的瓶颈,一旦出现故障则全网瘫痪。
二、环型拓扑结构
环形网中各结点通过环路接口连在一条首尾相连的闭合环形通信线路中,环路上任何结点均可以请求发送信息。请求一旦被批准,便可以向环路发送信息。环形网中的数据可以是单向也可是双向传输。由于环线公用,一个结点发出的信息必须穿越环中所有的环路接口,信息流中目的地址与环上某结点地址相符时,信息被该结点的环路接口所接收,而后信息继续流向下一环路接口,一直流回到发送该信息的环路接口结点为止。 环形网的优点:信息在网络中沿固定方向流动,两个结点间仅有唯一的通路,大大简化了路径选择的控制;某个结点发生故障时,可以自动旁路,可靠性较高。缺点:由于信息是串行穿过多个结点环路接口,当结点过多时,影响传输效率,使网络响应时间变长;由于环路封闭故扩充不方便。
三、总线拓扑结构
用一条称为总线的中央主电缆,将相互之间以线性方式连接的工站连接起来的布局方式,称为总线形拓扑。 在总线结构中,所有网上微机都通过相应的硬件接口直接连在总线上, 任何一个结点的信息都可以沿着总线向两个方向传输扩散,并且能被总线中任何一个结点所接收。由于其信息向四周传播,类似于广播电台,故总线网络也被称为广播式网络。 电路拓扑
总线有一定的负载能力,因此,总线长度有一定限制,一条总线也只能连接一定数量的结点。 总线布局的特点:结构简单灵活,非常便于扩充;可靠性高,网络响应速度快;设备量少、价格低、安装使用方便;共享资源能力强,非常便于广播式工作,即一个结点发送所有结点都可接收。 在总线两端连接的器件称为端结器(末端阻抗匹配器、或终止器)。主要与总线进行阻抗匹配,最大限度吸收传送端部的能量,避免信号反射回总线产生不必要的干扰。 总线形网络结构是目前使用最广泛的结构,也是最传统的一种主流网络结构,适合于信息管理系统、办公自动化系统领域的应用。
四、树型拓扑结构
树形结构是总线型结构的扩展,它是在总线网上加上分支形成的,其传输介质可有多条分支,但不形成闭合回路,树形网是一种分层网,其结构可以对称,联系固定,具有一定容错能力,一般一个分支和结点的故障不影响另一分支结点的工作,任何一个结点送出的信息都可以传遍整个传输介质,也是广播式网络。一般树形网上的链路相对具有一定的专用性,无须对原网做任何改动就可以扩充工作站。 五、总线/星型拓扑结构 用一条或多条总线把多组设备连接起来,相连的每组设备呈星型分布。采用这种拓扑结构,用户很容易配置和重新配置网络设备。总线采用同轴电缆,星型配置可采用双绞线。
六、网状拓扑结构
将多个子网或多个局域网连接起来构成网际拓扑结构。在一个子网中,集线器、中继器将多个设备连接起来,而桥接器、路由器及网关则将子网连接起来。根据组网硬件不同,主要有三种网际拓扑: 1、网状网: 拓扑比较图
在一个大的区域内,用无线电通信连路连接一个大型网络时,网状网是最好的拓扑结构。通过路由器与路由器相连,可让网络选择一条最快的路径传送数据。 2、主干网: 通过桥接器与路由器把不同的子网或LAN连接起来形成单个总线或环型拓扑结构,这种网通常采用光纤做主干线。 3、星状相连网: 利用一些叫做超级集线器的设备将网络连接起来,由于星型结构的特点,网络中任一处的故障都可容易查找并修复。 应该指出,在实际组网中,为了符合不同的要求,拓扑结构不一定是单一的,往往都是几种结构的混用。
编辑本段结构特征
综合以上所述,可总结出以下计算机网络拓扑结构: 1、总线拓扑结构是将网络中的所有设备通过相应的硬件接口直接连接到公共总线上,结点之间按广播方式通信,一个结点发出的信息,总线上的其它结点均可“收听”到。 优点:结构简单、布线容易、可靠性较高,易于扩充,是局域网常采用的拓扑结构。缺点:所有的数据都需经过总线传送,总线成为整个网络的瓶颈;出现故障诊断较为困难。最著名的总线拓扑结构是以太网(Ethernet)。 2、星型拓扑结构每个结点都由一条单独的通信线路与中心结点连结。 优点:结构简单、容易实现、便于管理,连接点的故障容易监测和排除。缺点:中心结点是全网络的可靠瓶颈,中心结点出现故障会导致网络的瘫痪。 3、环形拓扑结构各结点通过通信线路组成闭合回路,环中数据只能单向传输。 优点:结构简单,适合使用光纤,传输距离远,传输延迟确定。缺点:环网中的每个结点均成为网络可靠性的瓶颈,任意结点出现故障都会造成网络瘫痪,另外故障诊断也较困难。最著名的环形拓扑结构网络是令牌环网(Token Ring) 4、树型拓扑结构是一种层次结构,结点按层次连结,信息交换主要在上下结点之间进行,相邻结点或同层结点之间一般不进行数据交换。优点:连结简单,维护方便,适用于汇集信息的应用要求。缺点:资源共享能力较低,可靠性不高,任何一个工作站或链路的故障都会影响整个网络的运行。 5、 网状拓扑结构又称作无规则结构,结点之间的联结是任意的,没有规律。优点:系统可靠性高,比较容易扩展,但是结构复杂,每一结点都与多点进行连结,因此必须采用路由算法和流量控制方法。目前广域网基本上采用网状拓扑结构。 6、混合型拓扑结构就是两种或两种以上的拓扑结构同时使用。优点:可以对网络的基本拓扑取长补短。缺点:网络配置挂包那里难度大。 7、蜂窝拓扑结构蜂窝拓扑结构是无线局域网中常用的结构。它以无线传输介质(微波、a卫星、红外线、无线发射台等)点到点和点到多点传输为特征,是一种无线网,适用于城市网、校园网、企业网,更适合于移动通信。在计算机网络中还有其他类型的拓扑结构,如总线型与星型混合、总线型与环型混合连接的网络。在局域网中,使用最多的是星型结构。 8、卫星通信拓扑结构。
简介计算机网络拓扑1. 总线拓扑结构2. 星型拓扑结构3.环形拓扑结构4. 树型拓扑结构5. 网状拓扑结构6.混合型拓扑结构7.蜂窝拓扑结构8.卫星通信拓扑结构开关电源拓扑优缺点对比结构分类一、星型拓扑结构二、环型拓扑结构三、总线拓扑结构四、树型拓扑结构六、网状拓扑结构结构特征
Ⅹ 求大神解答一下电路分析怎么看等效电阻!
原图是这样的:
所以:Rab=4∥6+6∥4=2.4+2.4=4.8(Ω)。