DC/DC轉(zhuǎn)換器電路設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)分享，你值得擁有

你知道DC/DC轉(zhuǎn)換器電路設(shè)計(jì)方法嗎?何為DC/DC轉(zhuǎn)換器?其實(shí)就是通過DC/DC轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)檩斎腚妷汉笥行л敵龉潭妷旱碾妷恨D(zhuǎn)換器。一般DC/DC轉(zhuǎn)換器分為升壓型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)換器三類。根據(jù)不同的需求可分為三類控制方式。PWM控制型效率高并具有良好的輸出電壓紋波和噪聲。PFM控制型即使長時間使用，尤其小負(fù)載時具有耗電小的優(yōu)點(diǎn)。

PWM/PFM轉(zhuǎn)換型小負(fù)載時實(shí)行PFM控制，且在重負(fù)載時自動轉(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。

什么是DC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)。若通過一個轉(zhuǎn)換器能將一個直流電壓(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，如果單針對控制芯片，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頻率，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。

DC/DC轉(zhuǎn)換器電路設(shè)計(jì)原理

DC-DC就是直流-直流變換，一般有升壓(BOOST)、降壓(BUCK型)兩種。降壓式DC/DC變換器的輸出電流較大，多為數(shù)百毫安至幾安，因此適用于輸出電流較大的場合。降壓式DC/DC變換器基本工作原理電路如下圖所示。VT1為開關(guān)管，當(dāng)VT1導(dǎo)通時，輸入電壓Vi通過電感L1向負(fù)載RL供電，與此同時也向電容C2充電。在這個過程中，電容C2及電感L1中儲存能量。當(dāng)VT1截止時，由儲存在電感L1中的能量繼續(xù)向RL供電，當(dāng)輸出電壓要下降時，電容C2中的能量也向RL放電，維持輸出電壓不變。二極管VD1為續(xù)流二極管，以便構(gòu)成電路回路。輸出的電壓Vo經(jīng)R1和R2組成的分壓器分壓，把輸出電壓的信號反饋至控制電路，由控制電路來控制開關(guān)管的導(dǎo)通及截止時間，使輸出電壓保持不變。

DC-DC電路設(shè)計(jì)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。

選擇PWM IC要考慮的要點(diǎn)有：

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。對儲能電感，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Vgs大小及最大承受電壓。

電感、二極管、電容的選擇

1.電感量：大小選擇主要由開關(guān)頻率決定，大小會影響電源紋波;額定電流，電感的內(nèi)阻選擇由系統(tǒng)功耗決定。

2.二極管：通都用肖特基二極管。選擇時要考濾反向電壓，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))。以上就是DC/DC轉(zhuǎn)換器電路設(shè)計(jì)方法，希望能給大家?guī)椭?