DC_DC转换器的类型

　　我们比较了不同类型的DC_DC转换器，包括线性与开关模式、降压、升压、降压-升压和基于变压器的隔离，以便您选择合适的。

　　线性与开关模式

　　DC_DC转换器是一类将直流 (DC)电源从一个电压电平转换为另一个电压电平的电源。DC_DC 转换器有两种类型：线性和开关。线性DC_DC转换器使用电阻压降来产生和调节给定的输出电压，开关模式 DC_DC 通过周期性地存储输入能量然后将该能量以不同电压释放到输出来进行转换。存储可以在诸如电感器或变压器之类的磁场组件中，也可以在诸如电容器之类的电场组件中。基于变压器的转换器提供输入和输出之间的隔离。

　　开关模式转换器具有三个主要优点：

　　电源转换效率要高得多。由于开关频率更高，无源元件更小，损耗更低，简化了热管理。开关稳压器中电感器存储的能量可以转换为输出电压，输出电压可以小于输入（降压或降压）、大于输入（升压）或具有反向极性的降压-升压（逆变器）。

　　与开关转换器不同，线性转换器只能产生低于输入电压的电压。虽然有许多优点，但开关 DC_DC转换器也有一些缺点。与线性电路相比，它们噪声较大，并且需要以控制回路的形式进行能量管理。幸运的是，现代开关模式控制器芯片使控制任务变得简单。

　　非隔离式 DC/DC 转换器

　　本质上，开关 DC/DC 转换器或稳压器是使用电源开关、电感器、二极管和电容器将能量从输入传输到输出的电路。这些可以以多种方式排列，以实现前面确定的降压、升压或降压-升压（逆变器）类型。

　　降压/降压转换器

　　在典型的非隔离降压或降压转换器中，输出电压VOUT取决于输入电压 VIN和功率开关的开关占空比 D。

　　图 1：基本降压或降压 DC/DC 转换器拓扑。

　　升压/升压转换器

　　一个基本的升压DC_DC转换器使用相同数量的无源元件，但用于提高输入电压，使输出高于输入。

　　图 2：基本升压 DC/DC 转换器拓扑。

　　降压-升压转换器

　　典型的降压-升压 DC/DC 电路允许输入直流电压升压或降压，具体取决于占空比。输出电压为：

　　VOUT= -VIN*D/(1-D)

　　从上面的等式可以看出，输出电压的极性始终与输入相反。因此，升降压转换器也称为电压逆变器。

　　图 3：典型的降压-升压 DC/DC 转换器拓扑。

　　隔离式 DC/DC 转换器

　　有两种主要类型的基于变压器的隔离 DC/DC 转换器：反激式和正激式。在这两种类型中，变压器都提供输入和输出之间的隔离。

　　反激式的工作方式类似于降压-升压，但使用变压器来存储能量：

　　图 4：基于基本变压器的反激式 DC/DC 转换器拓扑。

　　在正向拓扑中，变压器以传统方式用于在开关闭合时将能量从初级传输到次级。

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