dcdc总结-概括

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1、DC/DC变换器调研报告一.原理简介开关电源是利用现代电力技术，控制开关晶体管开通和关断的吋间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制1C和MOSFET构成。开关电源的工作过程和当容易理解，在线性电源中，让功率晶体管工作在线性模式，与线性电源不同的是，PWM开关电源是让功率晶体管工作在导通和关断的状态，在这两种状态中，加在功率晶体管上的伏-安乘积是很小的（在导通时，电压低，电流大；关断时，电压高，电流小）功率器件上的伏安乘积就是功率半导体器件上所产生的损耗。与线性电源和比，PWM

2、开关电源更为有效的工作过程是通过“斩波”，即把输入的直流电压斩成幅值等于输入电压幅值的脉冲电压来实现的。脉冲的占空比由开关电源的控制器来调节。一旦输入电压被斩成交流方波，其幅值就可以通过变压器来升高或降低。通过增加变压器的二次绕组数就可以增加输出的电压值。最后这些交流波形经过整流滤波后就得到直流输出电压。控制器的主要目的是保持输出电压稳定，其工作过程与线性形式的控制器很类似。也就是说控制器的功能块、电压参考和误差放大器，可以设计成与线性调节器相同。他们的不同之处在于，误差放大器的输出（误差电压）在驱动功率管之前耍

3、经过一个电压/脉冲宽度转换单元。二.DCDC现状分布式电源系统应用的普及推广以及电池供电移动式电子设备的飞速发展，其电源系统需用的DC/DC电源模块越來越多。对其性能要求越來越高。除去常规电性能指标以外，对其体积耍求越来越小，也就是对其功率密度的要求越来越高，对转换效率要求也越来越高，也即发热越来越少。这样其平均无故障工作时间才越来越长，可靠性越来越好。冈此如何开发设计出更高功率密度、更高转换效率、更低成本更高性能的DC/DC转换器始终是近二十年来电力电子技术工程师追求的目标。例如：二十年前Lucent公司开发出

4、第一个半碑DC/DC时，其输出功率j30W,效率只有78%。而如今半砖的DC/DC输出功率已达到300W,转换效率高达93.5%。三.DCDC电源类型1.直流DC/DC转换器按输入与输出之间是否冇电气隔离可以分为两类：一类是有隔离的称为隔离式DC/DC转换器；另一类是没有隔离的称为非隔离式DC/DC转换器。隔离式DC/DC转换器也可以按冇源功率器件的个数来分类。单管的DC/DC转换器宥正激式（Forward）和反激式（Flyback）两种。双管DC/DC转换器宥双管正激式（DoubleTransistorForw

5、ardConverter），双管反激式（DoubleTransistrFlybackConverter）、推挽式（Push-PullConverter）和半桥式（Half-BridgeConverter）四种。四管DC/DC转换器就是全桥DC/DC转换器（Full-BridgeConverter)o非隔离式DC/DC转换器，按有源功率器件的个数，可以分为单管、双管和四管三类。申管DC/DC转换器共有六种，即降压式(Buck)DC/DC转换器，升压式(Boost)DC/DC转换器、升压降压式(BuckBoost)D

6、C/DC转换器、CukDC/DC转换器、ZetaDC/DC转换器和SEPICDC/DC转换器。在这六种单管DC/DC转换器屮，Buck和Boost式DC/DC转换器是基本的，Buck-Boost、Cuk、Zeta、SEPIC式DC/DC转换器是从巾派生出来的。双管DC/DC转换器有双管串接的升压式(Buck-Boost)DC/DC转换器。四管DC/DC转换器常用的是全桥DC/DC转换器(Full-BridgeConverter)。在功率开关管的电压和电流定额相同时，转换器的输出功率通常与所用幵关管的数量成正比。所

7、以开关管数越多，DC/DC转换器的输出功率越大，四管式比W管式输出功率大一倍，单管式输出功率只有四管式的1/4。1.按照开关管的开关条件，DC/DC转换器又对以分为硬开关(HardSwitching)和软开关(SoftSwitching)两种。硬开关DC/DC转换器的丌关器件是在承受电压或流过电流的情况下，开通或关断电路的，因此在开通或关断过程中将会产生较大的交叠损耗，即所谓的开关损耗(Switchingloss)。当转换器的工作状态一定吋开关损耗也是一定的，而且开关频率越高，开关损耗越人，同吋在开关过程中还会激

8、起电路分布电感和寄生电容的振荡，带來附加损耗，因此，硬开关DC/DC转换器的开关频率不能太高。软幵关DC/DC转换器的丌关管，在7T•通或关断过程屮，或是加于其上的电压为零，即零电压开关(ZVS),或是通过幵关管的电流为零，即零电流开关(ZCS)。这种软开关方式可以显着地减小开关损耗，以及开关过程屮激起的振荡，使开关频率可以大幅度提高，为转换器的小型化和模块化创造了条件。