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DC/DC�(zhuǎn)換器
閱讀�22457�(shí)間:2011-06-08 09:48:13

  DC/DC�(zhuǎn)換器為轉(zhuǎn)變輸入電壓后有效輸出固定電壓�電壓�(zhuǎn)換器。DC/DC�(zhuǎn)換器分為三類(lèi):升壓型DC/DC�(zhuǎn)換器、降壓型DC/DC�(zhuǎn)換器以及升降壓型DC/DC�(zhuǎn)換器。根�(jù)需求可采用三類(lèi)控制�PWM控制型效率高并具有良好的輸出電壓紋波和噪聲。PFM控制型即使長(zhǎng)�(shí)間使�,尤其小�(fù)載時(shí)具有耗電小的�(yōu)�(diǎn)。PWM/PFM�(zhuǎn)換型小負(fù)載時(shí)�(shí)行PFM控制,且在重�(fù)載時(shí)自動(dòng)�(zhuǎn)換到PWM控制�

DC/DC變換器的概述

  DC/DC�(zhuǎn)換器廣泛�(yīng)用于�(yuǎn)程及�(shù)�(jù)通訊、計(jì)算機(jī)、辦公自�(dòng)化設(shè)備、工�(yè)儀器儀�、軍�、航天等�(lǐng)�,涉及到�(guó)民經(jīng)�(jì)的各行各�(yè)。�(jìn)�20世紀(jì)90年代,DC/DC�(zhuǎn)換器在低功率范圍�(nèi)的增�(zhǎng)率大幅度提高,其�6W�25WDC/DC�(zhuǎn)換器的增�(zhǎng)率,這是�?yàn)樗鼈兇罅坑糜谥绷鳒y(cè)量和�(cè)試設(shè)�、計(jì)算機(jī)顯示系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)和軍事通訊系統(tǒng)。由于微處理器的高速化,DC/DC�(zhuǎn)換器由低功率向中功率方向�(fā)展是必然的趨�(shì),所�251W�750W的DC/DC�(zhuǎn)換器的增�(zhǎng)率也是較快的,這主要是它用于服�(wù)性的�(yī)療和�(shí)�(yàn)�(shè)備、工�(yè)控制�(shè)�、遠(yuǎn)程通訊�(shè)備、多路通信及發(fā)送設(shè)�,DC/DC�(zhuǎn)換器在遠(yuǎn)程和�(shù)字通訊�(lǐng)域有著廣闊的�(yīng)用前景�

  DC/DC�(zhuǎn)換器將一�(gè)固定的直流電壓變換為可變的直流電�,這種技�(shù)被廣泛應(yīng)用于�(wú)軌電�(chē)、地�、列�(chē)、電�(dòng)�(chē)的無(wú)�(jí)變速和控制,同�(shí)使上述控制具有加速平�(wěn)、快速響�(yīng)的性能,并同�(shí)收到節(jié)約電能的效果。用直流斬波器代替變阻器可節(jié)�20%~30%的電能。直流斬波器不僅能起到調(diào)壓的作用(�(kāi)�(guān)電源),同時(shí)還能起到有效抑制電網(wǎng)�(cè)諧波電流噪聲的作用�

    

�(jié)�(gòu)和特�(diǎn)

  DC/DC�(zhuǎn)換器或稱(chēng)之為�(kāi)�(guān)電源或開(kāi)�(guān)�(diào)整器。DC/DC�(zhuǎn)換器一般由控制芯片,電感線(xiàn)�,二極管,三極管,電容器�(gòu)成。DC-DC�(zhuǎn)換器包括升壓、降�、升/降壓和反相等電路。DC-DC�(zhuǎn)換器的優(yōu)�(diǎn)是效率高、可以輸出大電流、靜�(tài)電流�。隨著集成度的提�,許多新型DC-DC�(zhuǎn)換器僅需要幾只外接電感器和濾波電容器。但�,這類(lèi)電源控制器的輸出脈動(dòng)和開(kāi)�(guān)噪音較大、成本相�(duì)較高�

原理

電感降壓式DC/DC變換器原理框圖  

電感降壓式DC/DC�(zhuǎn)換器原理框圖

  圖中,VIN為輸入電壓,VOUT為輸出電�,L為儲(chǔ)能電�,VD為續(xù)流二極管二極管,C為濾波電容濾波電�,R1、R2為分壓電阻電�,經(jīng)分壓后產(chǎn)生誤差反饋信�(hào)FB(MOSET�,也可采用P溝道�(chǎng)效應(yīng)�,當(dāng)然也可用NPN型晶體管晶一般采用P溝道�(chǎng)效應(yīng)管居��

  降壓式DC/DC�(zhuǎn)換器的基本工作原理是:V�(kāi)�(guān)管在控制電路的控制下工作在開(kāi)�(guān)狀�(tài)。開(kāi)�(guān)管導(dǎo)通時(shí),F(xiàn)IN電壓�(jīng)�(kāi)�(guān)管S、D�、儲(chǔ)能電感L和電容C�(gòu)成回路,充電電流不但在C兩端建立直流電壓,而且在儲(chǔ)能電感L上產(chǎn)生左正、右�(fù)的電�(dòng)�(shì);開(kāi)�(guān)管截止期�,由于儲(chǔ)能電感L中的電流不能突變,所�,L通過(guò)自感�(chǎn)生右正、左�(fù)的脈沖電�。于�,L右端正的電壓→濾波電容C一�(xù)流二極管VD→L左端�(gòu)成放電回�,放電電流繼�(xù)在C兩端建立直流電壓,C兩端獲得的直流電壓為�(fù)載供�。因�,降壓式DC/DC�(zhuǎn)換器�(chǎn)生的輸出電壓不但波紋小,且開(kāi)�(guān)管的反峰電壓��

選型建議

  1. 根據(jù)需要選擇適�(dāng)?shù)漠a(chǎn)�

  在選擇產(chǎn)品之前要明確知道自己的切�(shí)需�,否則選用的�(chǎn)品不能充分體�(xiàn)其使用價(jià)�,實(shí)際上是增加了�(shè)�(jì)和材料成本�

  2. 選型必須符合電源的發(fā)展趨�(shì)

  是選用符合電源發(fā)展趨�(shì)的產(chǎn)�,這種�(zhuǎn)換器一般更能符合用�(hù)的需�,同�(shí)為一種模塊多�(gè)用途打下良好的基礎(chǔ);另外該�(lèi)�(zhuǎn)換器技�(shù)�(yīng)比較成熟、可靠性高、價(jià)格相�(duì)合理、貨源比較充�,產(chǎn)品生命周期也比較�(zhǎng)。如果選擇非主流�(chǎn)�,以后在采購(gòu)、生�(chǎn)和維�(hù)中會(huì)出現(xiàn)一系列的問(wèn)�,會(huì)影響系統(tǒng)的可靠性和�(jìng)�(zhēng)力�

  3. 新系列的選型必須慎重,應(yīng)兼顧�(biāo)�(zhǔn)封裝和可靠性問(wèn)�

  �(zhuǎn)換器的可靠性總是處于位�,在新系列選型時(shí)要對(duì)�(zhuǎn)換器的可靠性�(jìn)行充分論證和�(cè)試,可靠性不能保證的�(chǎn)品即使價(jià)格再低也是不值得考慮�。另外還�(yīng)該考慮�(zhuǎn)換器的封裝和功能是否是兼容的,如果該�(zhuǎn)換器封裝和功能很特殊,沒(méi)有其它品牌的�(chǎn)品與之兼�,使用這種�(zhuǎn)換器�(huì)遭受壟斷所帶來(lái)的一切負(fù)面影��

  4. �(shè)�(jì)合適的應(yīng)用電�

  充分�(fā)揮轉(zhuǎn)換器的性能需要合適的�(yīng)用電路,�(méi)有應(yīng)用電路的�(zhuǎn)換器是不能真正滿(mǎn)足用�(hù)的使用要�。另外應(yīng)用電路也要考慮不同品牌�(zhuǎn)換器的使用情況,是一套應(yīng)用電路能夠滿(mǎn)足不同品牌同�(lèi)�(zhuǎn)換器的使用要�。在電源板的�(shè)�(jì)�,如果電源板�(shè)�(jì)人員在設(shè)�(jì)中針�(duì)特殊的轉(zhuǎn)換器�(jìn)行設(shè)�(jì),設(shè)�(jì)定型�(jìn)行批量生�(chǎn)或更換另一種轉(zhuǎn)換器�(shí),往往�(huì)造成各�(gè)批次之間的偶�(fā)故障或故障隱患。為了避免設(shè)�(jì)更改,往往在特定的單板上指定特殊的模塊,這樣�(duì)�(zhuǎn)換器的兼容性設(shè)置了一定的障礙。因此對(duì)電源板設(shè)�(jì)�(shí)�(yīng)該盡量采用通用和規(guī)范設(shè)�(jì)�

�(fā)展趨�(shì)

  1. 降低熱阻,改善散熱�

  2.采用混合集成技�(shù)�

  3. 采用扁平變壓器和磁集成技�(shù)�

  4.采用高頻�、軟�(kāi)�(guān)和低壓輸出等技�(shù)�

  5.DC/DC控制器向�(shù)字多相發(fā)展�

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