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DC/DC轉(zhuǎn)換器：能夠轉(zhuǎn)換為更高或更低電壓的設(shè)備

閱讀：7發(fā)布時(shí)間：2024-9-27

　　開關(guān)模式電源轉(zhuǎn)換器廣泛用于多個(gè)領(lǐng)域的電子技術(shù)，包括工業(yè)、商業(yè)、公用事業(yè)和消費(fèi)市場(chǎng) [1]。對(duì)于基于低功率 DC-DC轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用，大多數(shù)現(xiàn)代電源轉(zhuǎn)換是使用三種主要類型的電源轉(zhuǎn)換器完成的——降壓、升壓和降壓-升壓。

　　降壓-升壓轉(zhuǎn)換器能夠根據(jù)手頭的應(yīng)用使用相同的電路升壓或降壓。繼續(xù)閱讀以了解有關(guān)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的基礎(chǔ)知識(shí)及其工作原理的更多信息。

　　降壓-升壓轉(zhuǎn)換器基礎(chǔ)知識(shí)

　　降壓轉(zhuǎn)換器降低輸入電壓，而升壓轉(zhuǎn)換器提高輸入電壓。這兩種轉(zhuǎn)換器都服務(wù)于特定范圍的應(yīng)用。但是，某些應(yīng)用需要根據(jù)特定條件或滿足特定操作場(chǎng)景來(lái)對(duì)輸入電壓進(jìn)行升壓和降壓。在這種情況下，將兩個(gè)轉(zhuǎn)換器分開安裝并不理想 [2]。因此，可以使用降壓-升壓轉(zhuǎn)換器電路，因?yàn)樗Y(jié)合了降壓轉(zhuǎn)換器和升壓轉(zhuǎn)換器的元件。降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的電路圖如圖 1 所示。

　　圖 1.降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的電路圖。

　　降壓轉(zhuǎn)換器通常將輸入電壓調(diào)節(jié)到從零到略小于輸入電壓的值。另一方面，升壓轉(zhuǎn)換器在將能量存儲(chǔ)在電感器中同時(shí)伴隨的電容器放電以滿足輸出要求的模式和電感器釋放存儲(chǔ)的能量以對(duì)電容器再充電同時(shí)的模式之間切換電路。維持整體能量平衡。在傳統(tǒng)的降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的情況下，這兩種操作都是可能的?；巨D(zhuǎn)換器的幾種變體可用于在低頻率和高電壓水平下運(yùn)行。但是，基本原則對(duì)所有人來(lái)說(shuō)都是共同的。

　　簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，降壓-升壓轉(zhuǎn)換器可以從電壓水平低于或高于輸出電壓的電源提供穩(wěn)壓直流輸出。一些應(yīng)用需要調(diào)節(jié)輸入電壓的能力，包括輸入電壓變化很大的電池等儲(chǔ)能系統(tǒng)。這是因?yàn)殡姵氐某潆姾头烹娧h(huán)。當(dāng)電池充滿電時(shí)，電池兩端的電壓通常大于所需的輸出電壓。在這種情況下，可以使用降壓轉(zhuǎn)換器來(lái)保持穩(wěn)定的電源電壓。類似地，當(dāng)電池放電時(shí)，電壓電平會(huì)降低，從而導(dǎo)致電池需要充電才能使用的階段。

　　高級(jí)升降壓工作原理

　　，降壓-升壓轉(zhuǎn)換器將輸入側(cè)的正直流電壓轉(zhuǎn)換為輸出側(cè)的負(fù)直流電壓。開關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)決定了電路的操作。

　　在導(dǎo)通狀態(tài)期間，流過(guò)電感的電流線性增加。二極管不導(dǎo)通。如圖 2 所示。在關(guān)斷狀態(tài)期間，二極管傳導(dǎo)電流，能量從電感器傳輸?shù)诫娙萜?。這會(huì)導(dǎo)致電感電流減小，盡管通過(guò)電感的電流不會(huì)突然變化 [3]。這在圖 3 中進(jìn)行了說(shuō)明。重要的是要注意，能量從電感器轉(zhuǎn)移到電容器會(huì)導(dǎo)致電阻器兩端的電壓與輸入電壓的極性相反。