什么是DC/DC轉(zhuǎn)換器

什么是DC/DC 轉(zhuǎn)換器?

什么是DC(Direct Current)呢?它表示的是直流電源，諸如干電池或車載電池之類。家庭用的100V電源是交流電源(AC)。若通過一個(gè)轉(zhuǎn)換器能將一個(gè)直流電壓(3.0V)轉(zhuǎn)換成其他的直流電壓(1.5V或5.0V)，我們稱這個(gè)轉(zhuǎn)換器為DC/DC轉(zhuǎn)換器，或稱之為開關(guān)電源或開關(guān)調(diào)整器。

A: DC/DC轉(zhuǎn)換器一般由控制芯片，電感線圈，二極管，三極管，電容器構(gòu)成。在討論DC/DC轉(zhuǎn)換器的性能時(shí)，如果單單針對(duì)控制芯片，是不能判斷其優(yōu)劣的。其外圍電路的元器件特性，和基板的布線方式等，能改變電源電路的性能，因此，應(yīng)進(jìn)行綜合判斷。

B: 調(diào)制方式

1: PFM(脈沖頻率調(diào)制方式)

開關(guān)脈沖寬度一定，通過改變脈沖輸出的時(shí)間，使輸出電壓達(dá)到穩(wěn)定。

2: PWM(脈沖寬度調(diào)制)

開關(guān)脈沖的頻率一定，通過改變脈沖輸出寬度，使輸出電壓達(dá)到穩(wěn)定。

C: 通常情況下，采用PFM和PWM這兩種不同調(diào)制方式的DC/DC轉(zhuǎn)換器的性能不同點(diǎn)如下。

** PWM的頻率，PFM的占空比的選擇方法。

* PWM調(diào)制方式

在選用較高頻率的情況下(如：500KHz)

(1)小負(fù)載時(shí)，效率很低。

(2)輸出電壓的紋波較小。

在選用較低頻率的情況下(如：100KHz)

(1)小負(fù)載時(shí),效率較高。

(2)輸出電壓的紋波較大。

因此，在小負(fù)載或待機(jī)時(shí)間較長的情況下，選用100KHz的頻率，轉(zhuǎn)換電路的效率較高，但若考慮輸出電壓的紋波問題，

若選用500KHz的頻率，紋波電壓會(huì)較小。

參考數(shù)據(jù) 電感線圈相同，頻率不同時(shí)紋波電壓的比較。

* PFM調(diào)制方式

占空比較大的情況(如：Duty=75%)

(1)小負(fù)載時(shí),效率較低。

(2)可輸出較大的電流。

占空比較小的情況(如：Duty=58%)

(1)小負(fù)載時(shí),效率較高。

(2)輸出的電流較小。

因此，選用75%的占空比，可得到較大的輸出電流。若在負(fù)載不是很大的情況下，選用58%的占空比，效率會(huì)較高。

參考數(shù)據(jù) 電感線圈相同，占空比不同時(shí)輸出電壓和效率的比較。

* 用MOSFET替換BJT晶體管作為外圍電路的開關(guān)部件對(duì)效率的影響。

效率會(huì)相應(yīng)提高。因?yàn)锽JT管需要對(duì)其基極提供驅(qū)動(dòng)電流，這增加了電路的電流消耗，而MOSFET是電壓驅(qū)動(dòng)，無需對(duì)其柵極提供電流，也就不會(huì)增加電路的電流消耗。

但是，實(shí)際應(yīng)用時(shí)請(qǐng)考慮MOSFET是否對(duì)周邊元器件產(chǎn)生影響。

** DC/DC轉(zhuǎn)換器(開關(guān)調(diào)整器)的尖峰噪音。

DC/DC轉(zhuǎn)換器(開關(guān)調(diào)整器)通過開關(guān)動(dòng)作進(jìn)行升壓或降壓，特別是晶體管或場(chǎng)效應(yīng)管處于快速開關(guān)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生尖峰噪音，以及電磁干擾。