現(xiàn)代開關電源有兩種：一種是直流開關電源；另一種是交流開關電源。本書要介紹的只是直流開關電源，其功能是將電能質(zhì)量較差的原生態(tài)電 源（粗電），如市電電源或蓄電池電源，轉(zhuǎn)換成滿足設備要求的質(zhì)量較高的直流電壓（精電）。直流開關電源的核心是dc/dc轉(zhuǎn)換器。因此直流開關 電源的分類是依賴dc/dc轉(zhuǎn)換器分類的。也就是說，直流開關電源的分類與dc/dc轉(zhuǎn)換器的分類是基本相同的，dc/dc轉(zhuǎn)換器的分類基本上就是直 流開關電源的分類。

　　直流dc/dc轉(zhuǎn)換器按輸人與輸出之間是否有電氣隔離可以分為兩類：一類是有隔離的稱為隔離式dc/dc轉(zhuǎn)換器；另一類是沒有隔離的稱為非隔離 式dc/dc轉(zhuǎn)換器。

　　隔離式dc/dc轉(zhuǎn)換器也可以按有源功率器件的個數(shù)來分類。單管的dc/dc轉(zhuǎn)換器有正激式（forward）和反激式（flyback）兩種。雙管dc/dc轉(zhuǎn)換器 有雙管正激式（doubeltransistor forward converter），雙管反激式（double transistr f1yback converter）、推挽式（push-pu11 converter） 和半橋式（ha1f-bridge converter）四種。四管dc/dc轉(zhuǎn)換器就是全橋dc/dc轉(zhuǎn)換器（fu11-bridge converter）。

　　非隔離式dc/dc轉(zhuǎn)換器，按有源功率器件的個數(shù)，可以分為單管、雙管和四管三類。單管dc/dc轉(zhuǎn)換器共有六種，即降壓式（buck）dc/dc轉(zhuǎn)換器 ，升壓式（boost）dc/dc轉(zhuǎn)換器、升壓降壓式（buck boost）dc/dc轉(zhuǎn)換器、cuk dc/dc轉(zhuǎn)換器、zeta dc/dc轉(zhuǎn)換器和sepic dc/dc轉(zhuǎn)換器。在這六種 單管dc/dc轉(zhuǎn)換器中，buck和boost式dc/dc轉(zhuǎn)換器是基本的，buck-boost、cuk、zeta、sepic式dc/dc轉(zhuǎn)換器是從中派生出來的。雙管dc/dc轉(zhuǎn)換 器有雙管串接的升壓式（buck-boost）dc/dc轉(zhuǎn)換器。四管dc/dc轉(zhuǎn)換器常用的是全橋dc/dc轉(zhuǎn)換器（fu11-bridge converter）。

　　隔離式dc/dc轉(zhuǎn)換器在實現(xiàn)輸出與輸入電氣隔離時，通常采用變壓器來實現(xiàn)，由于變壓器具有變壓的功能，所以有利于擴大轉(zhuǎn)換器的輸出應用 范圍，也便于實現(xiàn)不同電壓的多路輸出，或相同電壓的多種輸出。

　　在功率開關管的電壓和電流定額相同時，轉(zhuǎn)換器的輸出功率通常與所用開關管的數(shù)量成正比。所以開關管數(shù)越多，dc/dc轉(zhuǎn)換器的輸出功率越 大，四管式比兩管式輸出功率大一倍，單管式輸出功率只有四管式的1/4。

　　非隔離式轉(zhuǎn)換器與隔離式轉(zhuǎn)換器的組合，可以得到單個轉(zhuǎn)換器所不具各的一些特性。

　　按能量的傳輸來分，dc/dc轉(zhuǎn)換器有單向傳輸和雙向傳輸兩種。具有雙向傳輸功能的dc/dc轉(zhuǎn)換器，既可以從電源側(cè)向負載側(cè)傳輸功率，也可 以從負載側(cè)向電源側(cè)傳輸功率。

　　dc/dc轉(zhuǎn)換器也可以分為自激式和他控式。借助轉(zhuǎn)換器本身的正反饋信號實現(xiàn)開關管自持周期性開關的轉(zhuǎn)換器，叫做自激式轉(zhuǎn)換器，如洛耶爾 （royer）轉(zhuǎn)換器就是一種典型的推挽自激式轉(zhuǎn)換器。他控式dc/dc轉(zhuǎn)換器中的開關器件控制信號，是由外部專門的控制電路產(chǎn)生的。j

　　按照開關管的開關條件，dc/dc轉(zhuǎn)換器又可以分為硬開關（hard switching）和軟開關（soft switching）兩種。硬開關dc/dc轉(zhuǎn)換器的開關器件 是在承受電壓或流過電流的情況下，開通或關斷電路的，因此在開通或關斷過程中將會產(chǎn)生較大的交疊損耗，即所謂的開關損耗（switching loss）。當轉(zhuǎn)換器的工作狀態(tài)一定時開關損耗也是一定的，而且開關頻率越高，開關損耗越大，同時在開關過程中還會激起電路分布電感和寄生 電容的振蕩，帶來附加損耗，因此，硬開關dc/dc轉(zhuǎn)換器的開關頻率不能太高。軟開關dc/dc轉(zhuǎn)換器的開關管，在開通或關斷過程中，或是加于 其上的電壓為零，即零電壓開關（zero-voltage-switching，zvs），或是通過開關管的電流為零，即零電流開關（zero-current·switching， zcs）。這種軟開關方式可以顯著地減小開關損耗，以及開關過程中激起的振蕩，使開關頻率可以大幅度提高，為轉(zhuǎn)換器的小型化和模塊化創(chuàng)造 了條件。功率場效應管（mosfet）是應用較多的開關器件，它有較高的開關速度，但同時也有較大的寄生電容。它關斷時，在外電壓的作用下， 其寄生電容充滿電，如果在其開通前不將這一部分電荷放掉，則將消耗于器件內(nèi)部，這就是容性開通損耗。為了減小或消除這種損耗，功率場 效應管宜采用零電壓開通方式（zvs）。絕緣柵雙極性晶體管（insu1ated gate bipo1ar tansistor，igbt）是一種復合開關器件，關斷時的電流拖 尾會導致較大的關斷損耗，如果在關斷前使流過它的電流降到零，則可以顯著地降低開關損耗，因此igbt宜采用零電流（zcs）關斷方式。igbt在 零電壓條件下關斷，同樣也能減小關斷損耗，但是mosfet在零電流條件下開通時，并不能減小容性開通損耗。諧振轉(zhuǎn)換器（resonantconverter ，rc）、準諧振轉(zhuǎn)換器（qunsi-tesonant converter，qrc）、多諧振轉(zhuǎn)換器（mu1ti-resonantconverter，mrc）、零電壓開關pwm轉(zhuǎn)換器（zvs pwm converter）、零電流開關pwm轉(zhuǎn)換器（zcs pwm converter）、零電壓轉(zhuǎn)換（zero-vo1tage-transition，zvt）pwm轉(zhuǎn)換器和零電流轉(zhuǎn)