什么是DC－DC转换器，它如何工作？
发布时间：2025-06-21 08:53:00 浏览：16次
电力电子系统构成了我们每天使用的大量设备中必不可少的一部分。如果没有关键的电源电子组件称为转换器，便携式电子设备（例如手机和笔记本电脑）无法正常运行。
由于这些复杂设备中存在大量的子电路，因此需要满足与为设备供电的电池或交流电源不同的各种电压要求。这是DC-DC转换器派上用场的地方，并提供了根据图1所示的要求，根据需求逐步降低电压。
DC-DC转换器的升级和降低功能
图1。DC -DC转换器的升级和降低功能。图像由 硬件bey提供当电池电压因能量耗尽而降低时，这也可以补偿系统，从而使系统更有效，成本效益和紧凑[1]。继续阅读以了解有关DC-DC转换器的历史，它们的工作方式以及如何帮助构建巨大系统的更多信息。
DC-DC转换器的历史
当半导体技术处于初始阶段时，通过使用振动器，升压变压器和整流器组件将直流电流（DC）电源电压转换为更高电压。这对于低功率应用是可行的。
但是，对于高功率应用，需要电动机来驱动合适的电压的发电机。事实证明，这样的过程会花费大量时间进行设置程序，涉及高昂的成本，并且总体上效率较低。
随着半导体设备和集成电路的兴起，可以在组件紧凑，经济可行且易于使用的情况下进行有效设计和实施转换电路。的优势是能够使用固态开关模式转换设计节能过程，而不是以热量形式消散多余能量的古老方法。
什么是电源转换器？
功率转换器是一种连续将一种能量转换为另一种能量的设备。有几种此类设备，具有不同程度的复杂性，可靠性和性能[2]。同样，功率转换机制可以以各种形式发生，包括机械，化学和电气过程。
对于电力电子系统中的应用，能够使用电气过程动态执行能量翻译的转换器。通常用于此目的的组件包括开关以及电感，电容器和变压器等被动组件。避免使用电阻以减少可能的功率损失。这些组件互连的方式取决于所需的幂翻译方法。
功率转换的简单形式是将一个幅度，相和频率的多相交流电压转换为另一个大小，相位和频率。从这个意义上讲，DC输入或输出可以被视为零相和频率的AC。
DC-DC转换器是一种电子电路，可根据要求促进直流电流从一个电压级别转换为另一个电压水平。该电力转换器能够以广泛的功率水平从非常低的功率（例如电池）到非常大的功率，例如大型高压发电系统。
一些样品DC-DC转换器电路成品如图2所示。DC-DC转换器可以从可能控制或可能无法控制到恒定或可变负载的源中有效地产生受调节的电压，从而确保除所需的电压级别变化外，还可以确保适当的系统调节。
DC-DC转换器
图2。 样品DC-DC转换器。图像用 XP Power提供根据应用程序的不同，转换器电路可能仅由一个开关，一个电感器和一个电容器组成，或者由于使用将多个组件集成到特定方式中以实现所需的功率转换而可能很复杂。
操作原则
DC-DC转换器电路使用开关和其他被动组件采用高频转换来消除开关噪声，从而调节输出电压。储能元素的排列由逐步或逐步要求以及手头应用确定。
DC驱动的振荡器可用于驱动简单的二极管电容器电压乘数网络，飞行电容器电压转换器，二极管驱动式电荷泵或升压变压器以及整流器网络[3]。这些是大多数电子DC-DC转换器运行的方式。
DC-DC转换器电路操作的基本思想是电路中使用的电感器和电容器应以某种方式形成低通滤网网络。这有助于地减少或消除由于切换动作而形成的输出电压的AC波纹或其他组件的可能叠加。
关键要点
功率转换器是一种连续将一种能量转换为另一种能量的设备。
DC-DC转换器是一种电子电路，可根据要求促进直流电流从一个电压级别转换为另一个电压水平。
DC-DC转换器电路使用开关和其他被动组件采用高频转换来消除开关噪声，从而调节输出电压。
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