升压、降压和升降压转换器的基本原理

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多年以来,开关电源转换已成为现代电子技术的支柱,横跨包括公共事业、工业、商业以及消费市场的多个领域。在低功率DC/DC转换应用中,大多数现代功率转换都是通过三种不同类型的功率转换器完成的:升压、降压和升降压转换器。本文将研究每种转换器的基本原理并探讨实际应用。

降压转换器是一种DC/DC开关电源,将非稳压的直流输入电压降低以达到稳定的低输出电压。与传统的稳压器相比,由于降压转换器具有较高的效率,可以轻易超过95%因此广受重视。下方的简化威廉希尔官方网站 图显示了降压转换器开关期间的电流路径。

开关电源

降压转换器通常代替传统的低效率线性稳压器,在各种应用中提供低压板载电源,例如微处理器、通信设备,以及控制系统等。

何谓升压型转换器?

升压转换器是一种DC/DC开关电源,将非稳压的直流输入电压升高以达到稳定的高输出电压。与降压转换器相似,升压转换器依靠电感器、二极管、电容器和开关管来调节输出电压,但是它们的配置方式不同。下面的简化威廉希尔官方网站 图展示了升压转换器开关期间的电流路径。

开关电源

在升压转换器中,输出电压根据PWM信号的导通开关管的比率变化,等于或大于输入电压。由于节省了功率,提供三倍输入电压的升压转换器只能提供三分之一的电流。但是升压转换器在电池供电的设备中非常常见,例如一组3V的电池电压供电给5V威廉希尔官方网站 。

升降压转换器可以提供稳定的直流电压输出,无论输入电压高于或者低于输出电压。升降压转换器威廉希尔官方网站 将降压转换器和升压转换器的元素结合在一起,但是它们的尺寸通常比这两个都大。下方的简化威廉希尔官方网站 图展示了升降压转换器开关期间常见的电流路径。

开关电源

您可能会发现威廉希尔官方网站 图中输出的电压极性与输入电压相反,这会使设计复杂化。升降压转换器还需要更昂贵的器件,因为它们既要在输入电压时承受高电压,又要在输入电压时承受大电流。但是升降压转换器非常适合多种应用,其中常见的是高功率LED照明,例如铅酸电池为12V LED恒定负载提供标称9-14V电压。

结论

降压、升压和升降压转换器的技术在世界上广泛使用,几乎可以在每个电子市场中看到提供低压稳压的DC/DC电源。RECOM的降压、升压和升降压转换器是满足您低功率转换需求的解决方案。

审核编辑:汤梓红

 

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