电源电压转换：什么是DCDC转换器.doc

电源电压转换：什么是DCDC转换器.doc 电源电压转换:什么是DC/DC转换器 2009-04-10 14:28 DC/DC转换器为转变输入电压后有效输出固定电压的电压转换器。DC/DC转换器分为三类:升压型DC/DC转换器、降压型DC/DC转换器以及升 降压型DC/DC转换器。根据需求可采用三类控制。PWM控制型效率高并具有良好的输出电压纹波和噪声。PFM控制型即使长时间使用，尤其小负载时具有耗 电小的优点。PWM/PFM转换型小负载时实行PFM控制，且在重负载时自动转换到PWM控制。目前DC-DC转换器广泛应用于手机、MP3、数码相机、 便携式媒体播放器等产品中。 什么是DC(Direct Current)呢,它表示的是直流电源，诸如干电池或车载电池之类。家庭用的100V电源是交流电源(AC)。若通过一个转换器能将一个直流电压 (3.0V)转换成其他的直流电压(1.5V或5.0V)，我们称这个转换器为DC/DC转换器，或称之为开关电源或开关调整器。 A: DC/DC转换器一般由控制芯片，电感线圈，二极管，三极管，电容器构成。在讨论DC/DC转换器的性能时，如果单单针对控制芯片，是不能判断其优劣的。其外围电路的元器件特性，和基板的布线方式等，能改变电源电路的性能，因此，应进行综合判断。 B: 调制方式 1: PFM(脉冲频率调制方式) 开关脉冲宽度一定，通过改变脉冲输出的时间，使输出电压达到稳定。 2: PWM(脉冲宽度调制) 开关脉冲的频率一定，通过改变脉冲输出宽度，使输出电压达到稳定。 C: 通常情况下，采用PFM和PWM这两种不同调制方式的DC/DC转换器的性能不同点如下。 ** PWM的频率，PFM的占空比的选择方法。 * PWM调制方式 在选用较高频率的情况下(如:500KHz) (1)小负载时，效率很低。 (2)输出电压的纹波较小。 在选用较低频率的情况下(如:100KHz) (1)小负载时,效率较高。 (2)输出电压的纹波较大。 因此，在小负载或待机时间较长的情况下，选用100KHz的频率，转换电路的效率较高，但若 考虑输出电压的纹波问题， 若选用500KHz的频率，纹波电压会较小。 参考数据 电感线圈相同，频率不同时纹波电压的比较。 * PFM调制方式 占空比较大的情况(如:Duty=75%) (1)小负载时,效率较低。 (2)可输出较大的电流。 占空比较小的情况(如:Duty=58%) (1)小负载时,效率较高。 (2)输出的电流较小。 因此，选用75%的占空比，可得到较大的输出电流。若在负载不是很大的情况下，选用58%的占空比，效率会较高。 参考数据 电感线圈相同，占空比不同时输出电压和效率的比较。 * 用MOSFET替换BJT晶体管作为外围电路的开关部件对效率的影响。 效率会相应提高。因为BJT管需要对其基极提供驱动电流，这增加了电路的电流消耗，而MOSFET是电压驱动，无需对其 栅极提供电流，也就不会增加电路的电流消耗。 但是，实际应用时请考虑MOSFET是否对周边元器件产生影响。 ** DC/DC转换器(开关调整器)的尖峰噪音。 DC/DC转换器(开关调整器)通过开关动作进行升压或降压，特别是晶体管或场效应管处于快速开关时，会产生尖峰 噪音，以及电磁干扰。