DC/DC设计原理、经验与应用技巧总结

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        “绿色”系统的发展趋势不仅意味着必须采用环保元器件，还对电子产业提出了节能的挑战。能源之星(EnergyStar)和80+等组织都已针对各式消费电子(特别是计算类)颁布了相关规范。对当前的消费者而言，更长的电池寿命也是个十分吸引的特性。因此，更长的电池寿命、更小的外形尺寸及各国政府推出的新法规都在要求必需谨慎选择电源元件，尤其是对板上的DC-DC转换器。这表示着新平台的功率密度、效率和热性能必须大幅提高。
         
        众所周知，设计理想的DC-DC转换器涉及到众多权衡取舍。功率密度的提高通常意味着总体功耗的增加，以及结温、外壳温度和PCB温度的提升。同样地，针对中等电流到峰值电流优化DC/DC电源，几乎也总是意味着牺牲轻载效率，反之亦然。本人结合自己十多年的DC-DC应用经验，谈谈DC-DC转换器的基本原理和设计经验技巧。
        DC-DC就是直流-直流变换，一般有升压(BOOST)、降压(BUCK型)两种。降压式DC/DC变换器的输出电流较大，多为数百毫安至几安，因此适用于输出电流较大的场合。降压式DC/DC变换器基本工作原理电路如图1所示。VT1为开关管，当VT1导通时，输入电压Vi通 过电感L1向负载RL供电，与此同时也向电容C2充电。在这个过程中，电容C2及电感L1中储存能量。当VT1截止时，由储存在电感L1中的能量继续向 RL供电，当输出电压要下降时，电容C2中的能量也向RL放电，维持输出电压不变。二极管VD1为续流二极管，以便构成电路回路。输出的电压Vo经R1和 R2组成的分压器分压，把输出电压的信号反馈至控制电路，由控制电路来控制开关管的导通及截止时间，使输出电压保持不变。