DC/DC轉(zhuǎn)換器為轉(zhuǎn)變輸入電壓后有效輸出固定電壓的電壓轉(zhuǎn)換器。DC/DC轉(zhuǎn)換器分為三類：升壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器、降壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器以及升降壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器。根據(jù)需求可采用三類控制。PWM控制型效率高并具有良好的輸出電壓紋波和噪聲。PFM控制型即使長(zhǎng)時(shí)間使用，尤其小負(fù)載時(shí)具有耗電小的優(yōu)點(diǎn)。PWM/PFM轉(zhuǎn)換型小負(fù)載時(shí)實(shí)行PFM控制，且在重負(fù)載時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)換到PWM控制。目前DC-DC轉(zhuǎn)換器廣泛應(yīng)用于手機(jī)、MP3、數(shù)碼相機(jī)、便攜式媒體播放器等產(chǎn)品中，在電路類型分類上屬于斬波電路。

中文名

DC-DC轉(zhuǎn)換器

外文名

Direct current-Direct current converter

別名

開關(guān)電源或開關(guān)調(diào)整器

分類

升壓型、降壓型以及升降壓型

構(gòu)成

二極管，三極管，電容器等

工作原理

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220V電源是交流電源（AC）。若通過(guò)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(guò)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)制方式）

開關(guān)脈沖的頻率一定，通過(guò)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。

設(shè)計(jì)技巧

DC-DC電路設(shè)計(jì)至少要考慮以下條件：

1.外部輸入電源電壓的范圍，輸出電流的大小。

2. DC-DC輸出的電壓，電流，系統(tǒng)的功率最大值。

基于以上兩點(diǎn)選擇PWM IC要考慮：

1. PWM IC的最大輸入電壓。

2.PWM開關(guān)的頻率，這一點(diǎn)的選擇關(guān)系到系統(tǒng)的效率。對(duì)儲(chǔ)能電感，電容的大小的選擇也有一定影響。

3.MOS管的所能夠承受的最大額定電流及其額定功率，如果DC-DC IC內(nèi)部自帶MOS，只需要考慮IC輸出的額定電流。

4. MOS的開關(guān)電壓

2. 二極管：通常都用肖特基二極管。選擇時(shí)要考濾反向電壓，前向電流，一般情況反向電壓為輸入電源電壓的二倍，前向電流為輸出電流的兩倍。

3. 電容：電容的選擇基于開關(guān)的頻率，系統(tǒng)紋波的要求及輸出電壓的要求。容量和電容內(nèi)部的等效電阻決定紋波大小(當(dāng)然和電感也有關(guān))。

接地環(huán)路

DC-DC轉(zhuǎn)換器

為整個(gè)系統(tǒng)中的各個(gè)電路供電。盡管每個(gè)電路在測(cè)試臺(tái)上可能表現(xiàn)很好，但系統(tǒng)整體性能卻往往達(dá)不到各個(gè)電路的性能效果。為什么? 有許多潛在因素，而系統(tǒng)中各個(gè)電路的整體接地系統(tǒng)是首要原因。設(shè)計(jì)師需要非常清楚每個(gè)電路如何接地，系統(tǒng)中是否存在接地環(huán)路。

當(dāng)兩個(gè)電路和/或系統(tǒng)之間存在一個(gè)以上對(duì)地連接時(shí)就構(gòu)成了接地環(huán)路。重復(fù)接地通道相當(dāng)于形成一個(gè)接收接口

圖1 典型的接地環(huán)路

由于儀器之間存在電壓差，互連導(dǎo)線中的信號(hào)會(huì)將這種壓差加入信號(hào)中，造成導(dǎo)線出現(xiàn)電壓“交流聲”。這是音頻信號(hào)中聽到60 Hz噪聲 (或視頻信號(hào)出現(xiàn)水平干擾) 的一個(gè)原因。另一個(gè)問(wèn)題是信號(hào)線纜地線中流動(dòng)的電流。這種電流也會(huì)傳入線纜和設(shè)備。設(shè)計(jì)師總是注意接地端的接地，卻往往未優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而消除本底噪聲的靈敏度。因此，正確設(shè)計(jì)系統(tǒng)內(nèi)部接地線路時(shí)，確保接地環(huán)路電流不會(huì)造成系統(tǒng)產(chǎn)生問(wèn)題是最基本的要求。

另一個(gè)例子，接地環(huán)路是多個(gè)音頻-可視系統(tǒng)組件連接在一起時(shí)的常見問(wèn)題。音頻系統(tǒng)常見的噪聲往往是接地環(huán)路問(wèn)題造成的。此外，可聞“交流聲”也是典型的接地環(huán)路問(wèn)題 (當(dāng)然，這取決于所在國(guó)家使用的AC電源電壓頻率)。當(dāng)然，接地環(huán)路問(wèn)題最常見的例子是，系統(tǒng)使用與插座連接的儀器，而另一臺(tái)儀器連接房間中其他位置不同的接地插座。

系統(tǒng)接地通道，避免出現(xiàn)接地環(huán)路。