DC-DC轉(zhuǎn)換器也稱為DC-DC電源轉(zhuǎn)換器或電壓調(diào)節(jié)器，DC-DC包括升壓、降壓、升/降壓和反相結(jié)構(gòu)。在現(xiàn)實中，DC-DC有很多的應(yīng)用。為增進大家對DC-DC的認識，本文將對DC-DC電源以及DC-DC電源設(shè)計經(jīng)驗予以介紹。如果你對DC-DC具有興趣，不妨和小編一起來繼續(xù)往下閱讀哦。

一、DC-DC電源

一般含有DC-DC電源的電子系統(tǒng)可以劃分成三部分:電源、電壓調(diào)節(jié)器(DC-DC轉(zhuǎn)換器)和負載。實際的電源部分可以是電池組或一個穩(wěn)壓或未穩(wěn)壓的直流電源,分析時可等效為理想的電壓源Vs和電源內(nèi)阻Rs兩部分。其中Rs包括電源輸出阻抗、串聯(lián)濾波器電阻、導(dǎo)線電阻及接觸電阻等,這些電阻是耗能元件,會嚴重影響電源效率。電壓調(diào)節(jié)器由控制IC和相關(guān)的外圍元件組成,控制IC的部分特性參數(shù)在制造商提供的數(shù)據(jù)手冊中可以查到。電壓調(diào)節(jié)器的轉(zhuǎn)換效率(Ed)定義為DC-DC轉(zhuǎn)換器向負載部分提供的功率與其輸入功率之比。

根據(jù)制造商的描述,DC-DC的轉(zhuǎn)換效率Ed是輸入電壓Vi、輸出電壓Vo和負載電流Io的函數(shù)。但在正常情況下,轉(zhuǎn)換效率Ed對負載電流Io的變化不敏感,當(dāng)負載電流Io的變化量超出兩個數(shù)量級時,效率的變化不會超出幾個百分點,因此在非極端情況下DC-DC轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換效率通常可以近似為常數(shù)。但是在極端情況下轉(zhuǎn)換效率將會嚴重損失,這一點可以從DC-DC轉(zhuǎn)換器的輸入特性看出。在這里暫且把DC-DC轉(zhuǎn)換器看成一個二端口的黑匣子。

負載部分和電源部分類似,也可等效為有效負載Rl和與其連接的耗能元件Rp。負載部分的效率(Ei)定義為有效負載實際吸取功率與轉(zhuǎn)換器提供的輸出功率之比:

整個系統(tǒng)的效率應(yīng)為Es、Ed、El三部分效率的乘積。由于這三部分是相互影響的,所以系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計的關(guān)鍵就在于正確分析三者之間的相互作用,合理配置它們之間的相關(guān)參數(shù)以使整個系統(tǒng)的效率最高。

二、DC-DC電源設(shè)計經(jīng)驗

1、處理好反饋環(huán)，反饋線不要走肖特基下面，不要走電感下面，不要走大電容下面，不要被大電流環(huán)路包圍，必要時可在取樣電阻并個100pF的電容增加穩(wěn)定性(但瞬態(tài)會受到一點影響);

2、反饋線寧可細不要粗，因為線越寬，天線效應(yīng)越明顯，影響環(huán)路的穩(wěn)定性。一般用6-12mils的線;

3、所有電容盡可能靠近IC;

4、電感按規(guī)格書指標的120-130%的容量選取，不可過大，過大會影響效率和瞬態(tài);

5、電容按規(guī)格書的150%的容量選取。如果是用貼片陶瓷電容，如果用22uF，用兩個10uF并聯(lián)會更好。若對于成本不敏感，電容可用更大些。特別提示：輸出電容，若是用鋁電解電容，千萬記得要用高頻低阻的，不可隨便放個低頻濾波電容!

6、盡可能縮小大電流環(huán)路的包圍面積。如果不方便縮小，用敷銅的方式變成一條窄縫。

7、不要在關(guān)鍵回路上使用熱阻焊盤，它們會引入多余的電感特性。

8、當(dāng)使用地線層的時候，要盡力保持輸入切換回路下面的地層的完整性。任何對這一區(qū)域地線層的切割都會降低地線層的有效性，即使是通過地線層的信號導(dǎo)通孔也會增加其阻抗。

9、導(dǎo)通孔可以被用于連接退藕電容和IC的地到地線層上，這可使回路最短化。但需要牢記的是導(dǎo)通孔的電感量大約在0.1~0.5nH之間，這會根據(jù)導(dǎo)通孔厚度和長度的不同而不同，它們可增加總的回路電感量。對于低阻抗的連接來說，使用多個導(dǎo)通孔是應(yīng)該的。

10、需要注意的是將地線層作為電流回流的路徑會將大量噪聲引入地線層，為此可將局部地線層獨立出來，再通過一個噪聲很低的點接入主地當(dāng)中。

11、當(dāng)?shù)鼐€層很靠近輻射回路的時候，其對回路的屏蔽效果會得到有效的加強。因此，在設(shè)計局多層PCB的時候，可將完整的地線層放在第二層，使其直接位于承載了大電流的頂層的下面。

12、非屏蔽電感會生成大量的漏磁，它們會進入其他回路和濾波元件之中。在噪聲敏感的應(yīng)用中應(yīng)當(dāng)使用半屏蔽或全屏蔽的電感，還要讓敏感電路和回路遠離電感。

以上就是小編這次想要和大家分享的有關(guān)DC-DC的內(nèi)容，希望大家對本次分享的內(nèi)容已經(jīng)具有一定的了解。如果您想要看不同類別的文章，可以在網(wǎng)頁頂部選擇相應(yīng)的頻道哦。