DC-DC轉換器的工作原理主要基於開關電源的思想,它通過控制開關管的導通和截至來實現電壓的調節和轉換。具體來說,DC-DC轉換器可以分為降壓型和升壓型兩種。
降壓型(BUCK):
當PWM驅動高電平使得NMOS管導通時,電感電流上升,給輸出負載供電。
當PWM驅動低電平使得NMOS管截至時,電感電流不能突變,通過續流二極體形成迴路。
根據電感電壓伏秒平衡定律,輸出電壓Vo等於占空比D乘以輸入電壓Vin。
升壓型(BOOST):
當MOS管導通時,電感電流上升,給輸出負載供電。
當MOS管截至時,電感電流不能突變,通過續流二極體形成迴路。
根據電感電壓伏秒平衡定律,輸出電壓Vo等於輸入電壓Vin除以1減去占空比D。
極性反轉升降壓型(BUCK-BOOST):
工作原理類似於BUCK和BOOST電路,但二極體方向相反。
DC-DC轉換器還通過反饋電壓與內部基準電壓的比較來調節MOS管驅動波形的占空比,以保證輸出電壓的穩定。此外,同步整流技術通過使用導通電阻極小的MOS管取代續流二極體,減少了功耗,提高了電源的效率。