升壓、降壓和升降壓轉(zhuǎn)換器的基本原理

多年以來，開關(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)換都是通過三種不同類型的功率轉(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、電容器和開關(guān)管來調(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，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)換器開關(guān)期間常見的電流路徑。

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)換器是滿足您低功率轉(zhuǎn)換需求的解決方案。

審核編輯：湯梓紅