DC-DC轉換器是在現代電源管理系統中發揮關鍵作用的基本電子電路,其主要功能是將直接電流源(DC)的電壓從一個級別轉換到另一個級別,確保向各種電子裝置和系統提供穩定和高效的電源。在輸入電壓水平因電池隨著時間的推移釋放或負荷條件變化等因素而可能波動的應用中,DC-DC轉換器保持一個不變的輸出電壓,為系統部件提供可靠的電力。DC-DC轉換器的一大優勢是其超級電源轉換效率。通過轉換技術,它們可以最大限度地減少與阻力元素(例如變壓器或線性調控器)有關的電力損失,這些電源通常產生熱能和廢能。這可以提高便攜式裝置的總體效率和電池壽命。此外,DC-DC轉換器還提供提高電壓水平或降低電壓水平的靈活性,允許電子系統高效的電源分配管理。它們還可以提供電流隔離,分離輸入和輸出場,以減少地面循環的風險,保護敏感部件不受電壓釘和噪音的影響。

DC-DC轉換器的另一個值得注意的特點是其精確的電壓監管。 一些轉換器可以在小范圍內保持輸出電壓的準確性,通常偏差小于1%。 這一精確度對于確保需要穩定電源的電子裝置和系統的適當運行至關重要。

DC-DC轉換器具有各種地形和配置,滿足廣泛的應用和動力要求,可以設計成獨立裝置,融入更大的電力管理系統,或嵌入微處理器或微控制器等個別部件。

Types of DC-DC Converters

DC-DC轉換器有幾種類型,每種類型都有獨特的電路結構學和特性。這些結構學可大致分為兩類:非孤立和孤立的轉換器。非孤立轉換器在輸入和輸出之間有著共同點,而孤立轉換器則提供輸入和輸出基之間的熱電量隔離。在討論中,我們將側重于非孤立轉換器,這些轉換器又被進一步分為若干共同結構:

Buck 轉換器( Step- Down 轉換器): 這樣可以將輸入電壓降為低輸出電壓, 同時增加輸出電流 。 它使用一系列開關、 感應器和電容器來調節輸出電壓, 通過調整開關的值勤周期來調節輸出電壓 。 Buck 轉換器通常用于需要比輸入電源低的電壓的應用程序, 如電池動力裝置和計算機系統中的電壓調控等 。

推進轉換器( Step- Up 轉換器) : 這樣可以將輸入電壓提升到更高的輸出電壓, 同時降低輸出電流 。 它使用開關、 感應器和電容器管理能源轉移, 從而增加輸出電壓 。 推動轉換器通常用于需要高于輸入電源的輸出電壓的應用中, 比如電動 LED 驅動器或便攜式設備的電壓增強器 。

Buck-Boost 轉換器: 這是一個多功能的地形學, 可以根據開關的值勤周期, 加速或降低輸入電壓。 這種地形學結合了硬塊和推力轉換器的元素, 使之適合不同輸入電壓的應用, 或當需要升級和下調轉換時。 Buck- 加速轉換器被用于太陽能發電系統和電池動力裝置等應用, 其電壓水平波動不定 。

uk 轉換器:這是一個先進的地形學,可以提供低輸入和低輸出電壓的遞增和遞減電壓轉換,在一種獨特的安排中采用電導器和電容器的組合,導致與其他非孤立轉換器相比效率高、性能改進。 uk 轉換器用于需要低輸出電壓波和高效率的電力供應設計,例如敏感的模擬或混合信號電路。

SEPIC轉換器(Sing-Enter-Prial-Ingentor 轉換器):這是一個多功能的表層學,既可以進行遞升,也可以進行遞降電壓轉換,它具有若干優勢,包括連續輸入和輸出流,即使輸入電壓接近或等于輸出電壓,也有能力保持穩定的輸出電壓。 SEPIC轉換器適合于需要靈活的電壓轉換的應用,而輸入電流或輸出電流的干擾最小,例如汽車電源和充電器。

Zeta 轉換器:這是一個不太常見的地形學,它與SEPIC轉換器具有類似的功能,因為它既可以加速電壓轉換,也可以逐步下調電壓轉換;它使用一種獨特的電導器、電容器和開關安排,從而產生高效和靈活性;Zeta轉換器用于需要精確電壓調節和各種輸入和輸出電壓的應用,例如電信電源或電池管理系統。

每一個DC-DC轉換器地形學都有其獨特的優勢、劣勢和權衡。為特定應用選擇合適的轉換器類型取決于具體要求,如投入和輸出電壓水平、效率、負載調節和大小限制。 熟悉各類DC-DC轉換器對于從事電力電子工作的工程師和設計師至關重要,因為它有助于他們選擇最合適的轉換器應用。

責任編輯：彭菁