在電子電路中,將輸入直流電壓轉換為電路中所需的直流電壓的電路稱為DC-DC電源電路。例如,我們的無線模組一般是5V到33v。DC-DC電路通常可分為公升壓型、降壓型和公升壓型,它們一般由電子開關器件、電感器和電容器組成。 DC-DC電路主要利用電子開關裝置周期性地導通和關斷,從而實現輸出電壓調節和自動調壓的功能。
降壓型
當Q1導通時,電源給電感充電,續流二極體處於截止狀態,當Q1截止時,由於電感電流不能突然改變,電感電流逐漸減小,負載和續流二極體形成迴路。 輸出電壓vo = vin d(d為乙個週期內電子開關導通的時間)。 通常,SW引腳和輸出之間的電感是降壓電路,見下圖
公升壓型 (boost
當電子開關Q1導通時,電源給電感器充電,在這個過程中,Q1的導通電阻很小,使D1短路,負載由電容C1提供,以維持負載工作。
當電子開關Q1被切斷時,由於電感器的電流不能突然改變,電感器和電源儲存的能量通過D1為電容器充電並維持負載。
通常,SW引腳和輸出是公升壓電路之間沒有電感,見下圖
降壓-公升壓型 (buckboost
當開關Q1閉合時,電源為電感充電,在此過程中,RL由C1電容本身供電。 當Q1開關斷開時,由於電感的電流不能突然改變,電感、C1和D1續流二極體形成閉環,電感儲存的能量向C1充電和RL負載供電。
dc直流電路設計注意事項
輸入輸出電壓範圍:確定輸入輸出電壓範圍,確保所選的DC-DC電源晶元能夠滿足要求。 還要考慮系統對DCDC電源輸出紋波的要求。
效率、功率損耗:高效DC-DC轉換器可以減少功率損耗和熱量。 所以要注意散熱設計。
輸出電流和負載能力:確保DC-DC電路能夠穩定地提供系統所需的電流,並可根據負載調整輸出容量。
PCB布局:乙個好的PCB布局設計需要減少電磁干擾和雜訊。 注意地線與訊號線的分離,以提高電磁相容性。
環境和溫度條件:考慮DC-DC電路的工作溫度範圍和環境條件,選擇合適的散熱設計、過孔和散熱片。 確保DC-DC電路在系統要求的溫度和環境條件下能夠穩定執行。
符合相關標準和規範:遵循安全標準和EMC規範,確保DC-DC電源電路設計符合法規要求。
綜上所述,DC-DC電源電路的設計需要考慮輸入輸出電壓範圍、效率、功耗、輸出電流和驅動負載能力、紋波和雜訊、穩定性和反饋控制、輸入和輸出保護、PCB布局和電磁相容性、溫度和環境條件、可靠性和壽命等因素。