DC/DC電源(直流/直流轉(zhuǎn)換器)是一種將輸入直流電壓轉(zhuǎn)換為輸出直流電壓的電子設(shè)備。
其工作原理可以概述如下:在DC/DC電源的輸入端,通過(guò)輸入直流電源供電,經(jīng)過(guò)輸入濾波電路濾波去除噪聲等不穩(wěn)定因素后,進(jìn)入電源控制芯片。
電源控制芯片的主要作用是控制輸出端的開關(guān)管進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作,使得輸入電壓在輸出端得到一個(gè)轉(zhuǎn)換后的、需要的電壓值。
電源控制芯片中使用了高速PWM技術(shù),將輸入電源的直流電壓轉(zhuǎn)化為高頻脈沖信號(hào),在通過(guò)輸出電感、電容等的電路元件對(duì)脈沖信號(hào)進(jìn)行串、并聯(lián)、濾波等操作后,得到了一個(gè)平穩(wěn)、穩(wěn)定的輸出直流電壓。
同時(shí),為了保證輸出電壓的穩(wěn)定性和保護(hù)輸出端的元件,還需要添加一些保護(hù)電路,如過(guò)載保護(hù)、短路保護(hù)等。
除了上述基本工作原理之外,還有一些重要的細(xì)節(jié)需要注意:1. 拉伸模式和推挽模式:DC/DC電源的開關(guān)控制可以采用兩種模式,拉伸模式和推挽模式。
在拉伸模式下,電源控制芯片輸出低電平控制開關(guān)管的導(dǎo)通,而在推挽模式下,電源控制芯片輸出高低電平交替控制開關(guān)管的導(dǎo)通,兩種模式不同的控制方式產(chǎn)生了不同的效果。
2. 反饋電路:為了保證輸出電壓的穩(wěn)定性,在DC/DC電源中通常會(huì)添加一個(gè)反饋電路,用于監(jiān)測(cè)輸出電壓并反饋到電源控制芯片中進(jìn)行控制。
通常采用反饋電阻實(shí)現(xiàn),它能夠根據(jù)輸出電壓變化調(diào)整控制芯片的PWM信號(hào)占空比,以實(shí)現(xiàn)所需的輸出電壓。
3. 多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu):常見的DC/DC電源有多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),如Buck、Boost、Buck-Boost、Cuk等。
不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)適用于不同的輸入、輸出電壓和電流范圍,也有各自的性能優(yōu)缺點(diǎn),在具體應(yīng)用時(shí)需選擇合適的結(jié)構(gòu)。
4. 輸出電壓的調(diào)節(jié):DC/DC電源的輸出電壓可以通過(guò)不同的方法進(jìn)行調(diào)節(jié),如改變輸入電壓、改變輸出電感和輸出電容等等。
其中最常見的是調(diào)整輸出扁線電感/電容的電感值和電容值來(lái)實(shí)現(xiàn)輸出電壓的變化。
總的來(lái)說(shuō),DC/DC電源是一種靈活、高效的電子設(shè)備,其工作原理和設(shè)計(jì)有很大的技術(shù)含量,需要深入了解各種細(xì)節(jié)和特點(diǎn),才能在應(yīng)用中充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。