PCB设计罕见DC-DC调节方法介绍

2020-03-16

这是一些方法的总结，当您需要以不太标准的方式解决PCB设计電(diàn)源调节问题时，这些方法可(kě)能(néng)会派上用(yòng)场。

電(diàn)路设计中，電(diàn)源需要调节。它通常不以我们需要的形式出现。当電(diàn)池充满電(diàn)并且接近使用(yòng)寿命时，许多(duō)集成電(diàn)路将无法工作。需要增强，降低和调节電(diàn)源，以满足IC的需求。為(wèi)了实现这一壮举，工程师和设计人员通常会按需使用(yòng)诸如低压差（LDO）和降压/升压调节器之类的设备。随着时间的流逝，这些设备变得更小(xiǎo)，效率更高，功能(néng)更丰富。外部零件数下降，纹波下降。但是，正如读者无疑知道的那样，还有(yǒu)其他(tā)方法可(kě)以转换電(diàn)压。下面列出了一些比较特殊和深奥的方法。它们中的一些，例如正激转换器，非常普遍，在随处可(kě)见的计算机電(diàn)路中都可(kě)以找到。这份清单绝不是详尽无遗的，但是可(kě)以说，它解决你的部分(fēn)困惑。

遠(yuǎn)程监管方法

（Ćuk转换器）

该转换器由加州理(lǐ)工學(xué)院的SlobodanĆuk教授设计，由两个電(diàn)感器，两个電(diàn)容器，一个二极管和一个开关元件构成。它可(kě)以升高和降低施加到其输入端子的電(diàn)压。Ćuk转换器的输出具有(yǒu)与输入電(diàn)压相反的极性。它还能(néng)够在不连续電(diàn)压模式下运行。这是在换向周期内耦合電(diàn)容器两端的電(diàn)压降至零时的情况。附带地，耦合電(diàn)容器的存在降低了EMI辐射。

（SEPIC转换器）

单端初级電(diàn)感转换器（SEPIC）在拓扑上与Ćuk转换器非常相似。SEPIC转换器的输出与其输入的极性相同。其输出電(diàn)压可(kě)以高于或低于输入電(diàn)压。根据确切的拓扑结构，SEPIC转换器的零件数量通常比其他(tā)转换器类型少。

（正向转换器）

正向dc-dc转换器的基础是变压器。但是，它仍然具有(yǒu)此列表中其他(tā)转换器一样的开关元件。根据变压器的缠绕方式，其输出可(kě)能(néng)高于或低于转换器的输入電(diàn)压。变压器在负载和输入電(diàn)压之间提供電(diàn)流隔离。能(néng)量通过感应从输入線(xiàn)圈传递到输出線(xiàn)圈。

（反激转换器）

  它用(yòng)于将dc切换為(wèi)dc，并将ac切换為(wèi)dc。它看起来与正向转换器非常相似，但是它以不同的原理(lǐ)工作，并在输入和输出之间提供電(diàn)流隔离。所示的反激转换器使用(yòng)塌陷的磁场而不是感应来将能(néng)量从变压器線(xiàn)圈传递到变压器線(xiàn)圈。请注意，开关元件在变压器的初级侧。

（電(diàn)荷泵）

電(diàn)荷泵代表了非常简单的DC-DC转换器类型，它们使用(yòng)電(diàn)容器来提高或降低输入電(diàn)压。通常在诸如逻辑電(diàn)平转换器之类的设备中或需要低成本和低功耗解决方案的设备中内置電(diàn)荷泵。手机包装有(yǒu)電(diàn)荷泵。示出了具有(yǒu)有(yǒu)源开关元件的電(diàn)荷泵。

总结

在你的职业生涯中，你可(kě)能(néng)永遠(yuǎn)不会使用(yòng)或遇到这些方法中的任何一种，但是至少对这些方法有(yǒu)一个粗略的了解也不会有(yǒu)任何伤害。尽管您可(kě)能(néng)没有(yǒu)设计自己的LDO稳压器，但熟悉其工作原理(lǐ)有(yǒu)助于你更好地了解何时以及如何使用(yòng)该设备，以及在不工作时进行故障排除。

至少在下一次PCB设计审查时，它会让你有(yǒu)更多(duō)的思路。