DC-DC转换器的工作原理
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220V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(脉冲宽度调制方式)
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。
PFM调制方式
占空比较大的情况(如:Duty=75%) 占空比较小的情况(如:Duty=58%)
(1)小负载时,效率较低。 (1)小负载时,效率较高。
(2)可输出较大的电流。 (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.
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。