多年以來(lái),開(kāi)關(guān)電源轉(zhuǎn)換已成為現(xiàn)代電子技術(shù)的支柱,橫跨包括公共事業(yè)、工業(yè)、商業(yè)以及消費(fèi)市場(chǎng)的多個(gè)領(lǐng)域。在低功率DC/DC轉(zhuǎn)換應(yīng)用中,大多數(shù)現(xiàn)代功率轉(zhuǎn)換都是通過(guò)三種不同類(lèi)型的功率轉(zhuǎn)換器完成的:升壓、降壓和升降壓轉(zhuǎn)換器。本文將研究每種轉(zhuǎn)換器的基本原理并探討實(shí)際應(yīng)用。
降壓轉(zhuǎn)換器是一種DC/DC開(kāi)關(guān)電源,將非穩(wěn)壓的直流輸入電壓降低以達(dá)到穩(wěn)定的低輸出電壓。與傳統(tǒng)的穩(wěn)壓器相比,由于降壓轉(zhuǎn)換器具有較高的效率,可以輕易超過(guò)95%因此廣受重視。下方的簡(jiǎn)化電路圖顯示了降壓轉(zhuǎn)換器開(kāi)關(guān)期間的電流路徑。

降壓轉(zhuǎn)換器通常代替?zhèn)鹘y(tǒng)的低效率線(xiàn)性穩(wěn)壓器,在各種應(yīng)用中提供低壓板載電源,例如微處理器、通信設(shè)備,以及控制系統(tǒng)等。
何謂升壓型轉(zhuǎn)換器?
升壓轉(zhuǎn)換器是一種DC/DC開(kāi)關(guān)電源,將非穩(wěn)壓的直流輸入電壓升高以達(dá)到穩(wěn)定的高輸出電壓。與降壓轉(zhuǎn)換器相似,升壓轉(zhuǎn)換器依靠電感器、二極管、電容器和開(kāi)關(guān)管來(lái)調(diào)節(jié)輸出電壓,但是它們的配置方式不同。下面的簡(jiǎn)化電路圖展示了升壓轉(zhuǎn)換器開(kāi)關(guān)期間的電流路徑。

在升壓轉(zhuǎn)換器中,輸出電壓根據(jù)PWM信號(hào)的導(dǎo)通開(kāi)關(guān)管的比率變化,等于或大于輸入電壓。由于節(jié)省了功率,提供三倍輸入電壓的升壓轉(zhuǎn)換器只能提供三分之一的電流。但是升壓轉(zhuǎn)換器在電池供電的設(shè)備中非常常見(jiàn),例如一組3V的電池電壓供電給5V電路。
升降壓轉(zhuǎn)換器可以提供穩(wěn)定的直流電壓輸出,無(wú)論輸入電壓高于或者低于輸出電壓。升降壓轉(zhuǎn)換器電路將降壓轉(zhuǎn)換器和升壓轉(zhuǎn)換器的元素結(jié)合在一起,但是它們的尺寸通常比這兩個(gè)都大。下方的簡(jiǎn)化電路圖展示了升降壓轉(zhuǎn)換器開(kāi)關(guān)期間常見(jiàn)的電流路徑。

您可能會(huì)發(fā)現(xiàn)電路圖中輸出的電壓極性與輸入電壓相反,這會(huì)使設(shè)計(jì)復(fù)雜化。升降壓轉(zhuǎn)換器還需要更昂貴的器件,因?yàn)樗鼈兗纫谳斎腚妷簳r(shí)承受高電壓,又要在輸入電壓時(shí)承受大電流。但是升降壓轉(zhuǎn)換器非常適合多種應(yīng)用,其中常見(jiàn)的是高功率LED照明,例如鉛酸電池為12V LED恒定負(fù)載提供標(biāo)稱(chēng)9-14V電壓。
結(jié)論
降壓、升壓和升降壓轉(zhuǎn)換器的技術(shù)在世界上廣泛使用,幾乎可以在每個(gè)電子市場(chǎng)中看到提供低壓穩(wěn)壓的DC/DC電源。RECOM的降壓、升壓和升降壓轉(zhuǎn)換器是滿(mǎn)足您低功率轉(zhuǎn)換需求的解決方案。
審核編輯:湯梓紅
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原文標(biāo)題:升壓、降壓和升降壓轉(zhuǎn)換器的基本原理
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升壓、降壓和升降壓轉(zhuǎn)換器的基本原理
采用4開(kāi)關(guān)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的USB供電設(shè)計(jì)
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