DC/DC電源主要是通過(guò)特定的電路將一種直流電壓轉(zhuǎn)換成另一種不同電壓的直流電源。
這種電源通常包含兩個(gè)基本的組件:開(kāi)關(guān)電路和輸出濾波電路。
開(kāi)關(guān)電路控制輸入電壓的增減和調(diào)整。
它主要包括一個(gè)電感、一個(gè)開(kāi)關(guān)管、一個(gè)二極管和一個(gè)電容組成的電路,當(dāng)開(kāi)關(guān)管打開(kāi)時(shí),輸入電壓會(huì)通過(guò)電感和電容而儲(chǔ)存起來(lái),當(dāng)開(kāi)關(guān)管關(guān)閉時(shí),這種能量會(huì)被電容放出,從而形成一個(gè)高頻電壓脈沖。
輸出濾波電路則用于過(guò)濾輸出電流中的噪聲和波動(dòng),使其變得更加穩(wěn)定。
輸出電壓可以通過(guò)改變電路中的扁線電感、電容或者變壓器來(lái)實(shí)現(xiàn)。
此外,還需要控制輸出電壓大小的元器件,如穩(wěn)壓管、變壓器等等。
通過(guò)控制開(kāi)關(guān)電路中的開(kāi)關(guān)管,DC/DC電源可以將輸入電壓轉(zhuǎn)換成所需的輸出電壓并輸出到負(fù)載中。
因此,DC/DC電源具有高效、可靠、穩(wěn)定的特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備中。
DC/DC電源的工作原理主要分為兩個(gè)步驟:轉(zhuǎn)換和穩(wěn)壓。
1. 轉(zhuǎn)換DC/DC電源首先將輸入的直流電壓(通常是鋰電池或DC電源)經(jīng)過(guò)兩級(jí)轉(zhuǎn)換變成所需要的輸出電壓。
首先使用一個(gè)開(kāi)關(guān)管(如MOSFET)將輸入電壓給一個(gè)儲(chǔ)能元件,如電感或電容。
當(dāng)開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)時(shí),儲(chǔ)存的能量被釋放,輸出一個(gè)脈沖電流給二極管或其他的二極管橋。
在第二級(jí)電路中,使用一個(gè)低通濾波器將輸出的脈沖波進(jìn)行平滑處理,使其輸出穩(wěn)定而無(wú)噪聲。
這個(gè)低通濾波器通常包括電感和電容。
2. 穩(wěn)壓輸出電壓的穩(wěn)定性是DC/DC電源穩(wěn)定輸出的核心。
DC/DC電源穩(wěn)壓的方法與線性穩(wěn)壓器不同,線性穩(wěn)壓器增加負(fù)載時(shí)效率下降嚴(yán)重,而DC/DC電源利用儲(chǔ)能元件的能力和開(kāi)關(guān)電源控制技術(shù)解決了這個(gè)問(wèn)題。
DC/DC穩(wěn)壓器通常采用PWM (脈寬調(diào)制)或Pulse-Skipping技術(shù)去穩(wěn)定輸出電壓。
PWM技術(shù)通過(guò)對(duì)開(kāi)關(guān)管進(jìn)行精確的打開(kāi)和關(guān)閉控制來(lái)實(shí)現(xiàn)。
Pulse-Skipping技術(shù)則是根據(jù)負(fù)載當(dāng)前狀態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,從而達(dá)到更高的能量利用率。
對(duì)于工作頻率,DC/DC電源通常使用可調(diào)諧電路實(shí)現(xiàn)高效率轉(zhuǎn)換。
通常情況下,DC/DC電源工作頻率越高,轉(zhuǎn)換效率越高。