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--- dc_dc转换器 [2023/05/23 14:24]
meiling [电源IC种类]
+++ dc_dc转换器 [2023/05/24 13:26] (当前版本)
meiling
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-## DC-DC转换器
+====== 何谓DC/DC转换器？ ======
-### 何为DC/DC转换器？
+https://www.rohm.com.cn/electronics-basics/dc-dc-converters
+## 一、何谓DC/DC转换器？
 DC/DC转换器是一种将DC（直流）转换为DC（直流）的元件，具体是指利用DC（直流）转换电压的元件。 IC等电子元件各自的工作电压范围不同，因此需要转换为相应的电压。
 生成电压低于初始电压的转换器被称为"降压转换器"；生成电压高于初始电压的转换器被称为"升压转换器"。
-#### 名称说明
-DC/DC转换器是指将直流转换为直流的装置的名称。它常被称为线性稳压器或开关稳压器等，以转换方式的名称命名。
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-｜降低电压的电源装置	｜降压转换器、Buck转换器、Step‒down转换器｜
+### 名称说明
-｜提高电压的电源装置	｜升压转换器、Boost转换器、Step‒up转换器｜
+DC/DC转换器是指将直流转换为直流的装置的名称。
-｜升降电压的电源装置	｜升降压转换器、Buck-Boost转换器｜
+它常被称为线性稳压器或开关稳压器等，以转换方式的名称命名。
-｜生成负电压的电源装置	｜负电压转换器、反转转换器、逆变转换器｜
+{{::dcdc_what1_1_.gif ?500|}}
-### 关于AC（交流）和DC（直流）
+{{:dcdc_what1_2_.png?600|}}
+## 二、关于AC（交流）和DC（直流）
+### 何谓AC
 Alternating Current（交流）的首字母缩写。
 AC是大小和极性（方向）随时间呈周期性变化的电流。
 电流极性在1秒内的变化次数被称为频率，以Hz为单位表示。
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+{{ :dcdc_what2_1_.gif |}}
+### 何谓DC
 Direct Current（直流）的首字母缩写。
 DC是极性（方向）不随时间变化的电流。
 ①流动极性（方向）和大小皆不随时间变化的电流通常被称为DC。
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+{{ :dcdc_what2_2_.gif |}}
 ②流动极性不随时间变化，但大小随时间变化的电流也是DC，
 通常被称为纹波电流 (Ripple current)。
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+{{ :dcdc_what2_3_.gif |}}
-### 为何需要DC/DC转换器？
+## 三、为何需要DC/DC转换器？
 插入插座进行工作的电气产品需要使用将AC（交流）100V转换为DC（直流）的"AC/DC转换器"。
 这是因为大部分半导体部件只能在DC下工作。
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 因此，需使用"DC/DC转换器"转换为所需的电压并实现稳定化。
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 通过DC/DC转换器实现电压稳定的装置被称为电压稳压器。
-###电源IC种类
+## 四、电源IC种类
+### 电源IC种类
 电源IC大致分为线性稳压器和开关稳压器两种。
 作为其各自的输出形式，线性稳压器仅可降压输出比输入电压低的电压。
 开关稳压器则具有自由度，输出形式包括以下4种：
-・降压输出比输入电压低的电压
+  * 降压输出比输入电压低的电压
-・升压输出比输入电压高的电压
+  * 升压输出比输入电压高的电压
-・升降压输出恒定电压，与输入电压的高低无关
+  * 升降压输出恒定电压，与输入电压的高低无关
-・从正电压反转输出负电压
+  * 从正电压反转输出负电压
 而且，开关稳压器的整流方式有同步整流和非同步整流（二极管整流）。
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 {{ ::dcdc_what9_1.jpg |}}
-###线性稳压器和开关稳压器
+## 五、线性稳压器和开关稳压器(1)
 通过DC/DC转换器实现电压稳定的装置被称为电压稳压器。
 按转换方式，电压稳压器分为线性稳压器和开关稳压器2种类型。
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-#### 线性稳压器
+### 线性稳压器
 因工作时输入与输出的关系呈线型，故被称为"线性稳压器"。
 因输入与输出间串联有控制元件，有时也被称为"串联稳压器"。
+{{ :dcdc_img_cn_6_.gif |}}
 通过控制元件降压，因此输入与输出的电压差（降压程度）越大损耗就越大，效率也越低。
 因此适用于小功率的电源。
-|优点	|缺点|
+<WRAP group>
-|电路简单|效率低|
+<WRAP half column>
-|外接部件少|发热大|
+优点
-|噪音小|仅降压型转换器|
+  * 电路简单
+  * 外接部件少
+  * 噪音小
+</WRAP>
+<WRAP half column>
+缺点
+  * 效率低
+  * 发热大
+  * 仅降压型转换器
+</WRAP>
+</WRAP>
-#### 开关稳压器
+## 六、线性稳压器和开关稳压器(2)
+### 开关稳压器
 接通开关元件（MOSFET），从输入端向输出端供电，直至输出电压达到所需电压。
 输出电压达到规定值后，开关元件即关闭，不再消耗输入功率。
 通过高速重复这一动作，将输出电压调节到规定值。
-{{ :dcdc_img_cn_7_.gif |}}
+{{ :dcdc_img_cn_6_.gif |}}
 {{ :dcdc_img_cn_8_.gif |}}
-|优点	|缺点|
-|效率高 |外置部件多|
-|发热小 |设计困难|
-|可实现升压/降压/负电压的转换 |噪音大|
+<WRAP group>
+<WRAP half column>
+优点
+  * 效率高
+  * 发热小
+  * 可实现升压/降压/负电压的转换
+</WRAP>
+<WRAP half column>
+缺点
+  * 外置部件多
+  * 设计困难
+  * 噪音大
+</WRAP>
+</WRAP>
-###线性稳压器的工作原理
+## 七、线性稳压器的工作原理
-#### 一般的引脚构成
+### 一般的引脚构成
 线性稳压器基本上由VIN （输入）、VO （输出）、GND （接地）三个引脚构成。
 在输出可变的线性稳压器上添加了用于反馈输出电压的FB（反馈引脚）。
 简单来说，电压固定型是内置了电压可变型的外接电阻的稳压器。
-{{ :dcdc6-9_img_cn_1.png |}}
+{{ :dcdc6-9_img_cn_1_.png |}}
-####内部电路
+### 内部电路
 线性稳压器的内部电路概要如下图所示。
 其工作原理与反相放大电路相同，误差放大器的非反相引脚（FB）电压与基准电压 (VREF) 相同，因此输出电压值（VO）由两个电阻（R1和R2）的阻值比决定。
+<WRAP centeralign>
 Vo=[ (R1+R2) / R2 ] x VREF
+</WRAP>
 下图的输出晶体管为MOSFET，不过也有使用双极晶体管的产品。
+{{ :dcdc6-9_img_cn_2_.png |}}
-###线性稳压器的分类
+## 八、线性稳压器的分类
-#### 按功能分类
+### 线性稳压器的分类
 线性稳压器按功能进行分类时，首先可分为正电压用和负电压用两种。
 根据使用电路不同，也有不需要正电源，而需要负电源的产品。
 若只有正侧电源，则不能处理接地电位以下的电压，不能将晶体管的输出引脚的电压分配至负电平。将控制晶体管装入负输出线，从而产生负电压。
+**【按功能分类】**
+{{ :dcdc6-9_img_cn_3_.png |}}
 其次，还可分为电压固定型和电压可变型两种。固定型由输入、输出、GND三个引脚构成，内置有输出电压设定用电阻。
 可变型为GND基准型时，添加反馈引脚变成四个引脚。可变型中也有无GND引脚的浮动工作型，这种情况为三个引脚。
+{{ :dcdc6-9_img_cn_1_.png |}}
 电压固定型和电压可变型之后还可分为标准型和LDO两种。
 LDO是Low Dropout的缩写，是降低了输入输出间电位差的线性稳压器。标准型的输入输出间电位差最低也有约2V，而LDO可控制在1V以下。
+## 九、何谓LDO？
 ### 何谓LDO？
+何谓LDO？
 LDO是Low Dropout的缩写，是即使较低的输入输出间电位差也可进行工作的线性稳压器。
 有时也称为低损耗型线性稳压器或低饱和型线性稳压器。
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 通过低电位差工作，可使能量损耗较少，可进行抑制散热等设计。
+### 压降
 在线性稳压器的内部，从VIN到VO间加入了晶体管，使此晶体管稳定工作所需的输入输出间最低电位差称为压降。
 输入输出间电压差低于压降时，晶体管难以维持稳定的工作，输出电压会降低。
+{{:dcdc_what6-9_jp_4_.png?300|}}
 这样，为了使含有LDO的线性稳压器工作，设定了所需的最低输入电压值，此时(VO + 压降) 即为稳压器的最低工作电压值。
 输入电压值 (VIN) 低于最低工作电压时，输出电压不能稳定工作。