模塊電源主要分為AC-DC和DC-DC兩種。對于AC-DC模塊電源，無論是網(wǎng)絡(luò)上還是實際電源設(shè)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行梳理，是一篇基礎(chǔ)的電源知識類文章。

這里說的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，但遠沒有常規(guī)的AC-DC模塊電源那么敏感。且為了達到高性能，一般不會像AC-DC模塊電源那樣，DC-DC模塊電源在設(shè)計時，為方便設(shè)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以內(nèi)，功率再大一點的，可通過多模塊電源并聯(lián)均流實現(xiàn)。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(shè)計時，對拓撲的選擇主要從輸入、輸出、功率等級這三個方面考慮。

1、Royer（自激推挽）：

一般用于低輸入電壓的場合（如2.5V，5V），且功率不大（如2W以內(nèi)），另外Royer是非穩(wěn)壓的，若需要穩(wěn)壓，則需要在模塊電源里面加入線性穩(wěn)壓線路。用于模塊電源中的常規(guī)反激（包括IC控制的反激和RCC），一般功率不超過50W，輸入電壓覆蓋9V到1000V，均有模塊電源產(chǎn)品出現(xiàn)。

同步整流技術(shù)是反激變換器設(shè)計中的一個難點，也是專利壁壘比較多的一個點，市場上的小功率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，并不太適合用來設(shè)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(guī)反激變換器結(jié)合的產(chǎn)物，開關(guān)管應(yīng)力低，效率高，EMI特性好是它的優(yōu)點。但技術(shù)復(fù)雜，同步整流也不好搞定，所以盡管它的優(yōu)點很多，但市場上用這種拓撲做產(chǎn)品的并不多見。至于有源鉗位正反激技術(shù)，比有源鉗位反激技術(shù)更復(fù)雜，正反激最大的優(yōu)點就是輸出紋波小，尤其是0.5duty時理論紋波為零，可在一些高性能DC-DC模塊電源中見到這種拓撲。

有源鉗位正激，經(jīng)過十幾年的發(fā)展，可以說是模塊電源里最著名也是最成熟的一個拓撲了。常用于50W-200W功率等級，輸入電壓不超過100V的場合，幾乎每一家做模塊電源的企業(yè)都會用到這種拓撲，輸出電壓從1V到15V均有。

3、硬開關(guān)半橋（全橋）：

常見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。

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(yīng)用場合不合適。市面上能夠見到的用PSFB的DC-DC模塊電源產(chǎn)品基本參數(shù)為：輸入200V-400V或輸入400V- 650V、輸出600W、800W、1000W、尺寸多為標(biāo)準(zhǔn)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，且開環(huán)定頻控制，一般設(shè)計時，讓Lm>>Lr，可以實現(xiàn)ZVS/ZCS，可以獲得非常高的效率。比如正弦振幅變換器，可以做到滿載98%效率，400V輸入，1700W輸出，尺寸相當(dāng)于一個打火機大小。