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dc to dc原理

DC-DC轉換器是一種將一個直流電壓值轉換為另一個電壓值的電子設備。它的工作原理可以概括為以下幾個步驟:

輸入電壓濾波:在轉換器開始工作之前,會使用一個由電感電容組成的LC濾波器來減小干擾和波動。這樣做的目的是為了減少噪音、漣波和各種干擾,確保輸入電壓的穩定性。

開關狀態設定:轉換器的控制器會設定開關的初始狀態(ON或OFF),這取決於所需的輸出電壓和輸入電壓之間的差異,以及電路的安裝方式。

導通狀態:當開關器處於導通狀態時,它具有零阻抗,允許電流通過電感流動。此時,輸出電壓將取決於電感的大小和輸入電壓的頻率。

電感充電狀態:當開關器進入關斷狀態時,電感存儲的能量被釋放到電容中。通過計算時間積分,可以得出電感上的瞬時電壓,從而得到輸出電壓。

關斷狀態:在開關器進入關斷狀態時,電容釋放電流到負載上,以提供所需的輸出電壓。同時,開關器轉換到新的位置並開始下一次循環。

閉環控制:為了維持穩定的輸出電壓,通常會添加一個閉環控制器。控制器會定期測量輸出電壓,並根據檢測結果判斷開關器應該進入導通狀態還是關斷狀態。

DC-DC轉換器一般由控制晶片、電感線圈、二極體三極體、電容器等構成,並且可以通過外圍電路的元器件特性、基板的布線方式等改變電源電路的性能。在電路類型分類上,DC-DC轉換器屬於斬波電路,可以通過PWM/PFM轉換型在不同負載條件下工作。

理想情況下,DC-DC轉換器的效率為1,即輸入功率等於輸出功率。但在實際套用中,由於各種損耗,這個值通常小於1,即Pout/Pin小於1,這個值就是轉換效率。