作為工程師，說到電源的拓撲結構在熟悉不過了。無非是BUCK，BOOST，Buck-Boost，Flyback，Forward，Two-Transistor Forward等拓撲結構，在此就不一一列舉，本文將和大家分享一下Buck-Boost到Flyback過程分析，希望能幫助到各位！

電源的拓撲有很多種，但是其實我們能夠理解一種拓撲，就可以理解其他拓撲結構。因為組成各種拓撲的基本元素是一樣的。

對于隔離電源：大家接觸最多的電路拓撲應該是 flyback。

但是大家一開始做電源的時候，不會設計,連分析也不懂,唯一能做的是模仿(難聽點就是抄襲)。這樣子的狀態持續了一段時間后,才開始慢慢的有一些了解。但對于新手來說，如果能從基本拓撲結構BUCK、BOOST進行演變成更復雜的拓撲結構，那么我們融會貫通的理解各種拓撲結構，就變得非常容易。

其實理解隔離電源，相對非隔離DCDC來說，需要多理解一個基本元素——變壓器。然后很多基本原理也可以通過基本拓撲進行演變。

本文就是做了一個演變的過程分析。

為了分析 flyback 電路,我們從 flyback 的源頭開始說吧。Flyback 是從最基本的三種電路中的buck-boost 演變而來的。所以對 buck-boost 的分析,一定有助于對 flyback 的分析,而且buck-boost 看起來似乎要比 flyback 簡單,至少它沒有變壓器。

下面將要開始來對 buck-boost 進行演變,最終會演變成 flyback。

圖一

Buck-Boost電路——降壓或升壓斬波器，其 輸出均勻電壓U0大于或小于輸進電壓Ui，極性相反。

圖一 是 buck-boost 的原型電路。把電感 L 繞一個并聯線圈出來,如圖二:

圖二

把 L 的 2 個并聯線圈斷開連接,并且改變圈數比,改為:1:n,如圖三:

圖三

把圖三中的二極管沿著所在回路移動,變成陰極朝外的樣子,并且,改變輸出電壓V和接地的位置。（二極管的作用是單向導通，電路沒有其他分支電流，在一個環路中的兩個位置，效果可以等效。）

（Buck Boost是實現反壓的，但是我們隔離電源并不是需要反壓，所以我們需要調換一下電源的極性。）

如圖四:

圖四

把圖四中的 Q 順著回路移動到變壓器下方,如圖五:

（開關的位置其實在哪都可以，只是我們不希望MOS的打開條件Vgs的伏值不要太高。）

圖五

轉變一下變壓器的繞線方向，則形成了Flyback

圖六

以上說明,我們研究 buck-boost 的行為特性,對研究 flyback 的行為特性有很大的幫助。因為兩個電路各工作過程都是極其類似的。只是在buck boost的拓撲中，只有一個電感，進行儲能，而在flyback電路中，是一個變壓器。原邊側的電磁能量，在原邊側電路突然斷開的時候，能夠把能量傳遞到副邊側。

對于Buck-Boost拓撲來說：

第一個工作狀態:mosfet Q 開通,二極管 D 關斷.如圖八所示:

圖八

此時，輸入電源對電感進行充電。電容原先充電的能量，對負載進行供電，保持其原來的電壓。

第二個工作狀態:Mosfet Q 關斷,二極管 D 開通.如圖九所示:

圖九

此時，電感會維持原來的電流。

我們來看下flyback的工作過程：

假定這個 flyback 電路仍然工作在穩定的 CCM 狀態。

在狀態 1 mosfet Q 開通,二極管 D 關斷,電路如圖所示。

類比于剛剛我們提到的BuckBoost的狀態一，此時對電感進行充電，電容維持負載的電流。

在flyback的狀態 2 Mosfet Q 關斷,二極管 D 開通，此時變壓器的副邊對負載和電容進行充電。

剛剛我們討論的是CCM情況。flyback有個另外的情況DCM。

工作在DCM情況下的flyback比在CCM下多了一個工作狀態 3. 工作狀態1 和工作狀態2 與CCM的工作狀態 1 和 2 相同,在工作狀態 3 下,Mosfet Q 和二極管 D 都處于關斷狀態.三個工作狀態經歷時間分別為 d1Ts,d2Ts,d3Ts。