DC---DC讲解
共输入电压的DC-DC变换器差频干扰
共输入电压的DC/DC变换器差频干扰在笔记本电脑、LCDTV、蓝光DVD以及通讯系统的主板上通常会用到多个非隔离的DCDC变换器或LDO，以得到不同的电压分别给CPU的核及I/O、专用IC及存储器等芯片供电。
为了提高系统的效率，通常几个大电流的DCDC变换器直接由输入的直流电压供电。
由于DCDC变换器的工作频率高，形成一个很强的骚扰源，会产生很高的开关噪声，从而会在电源的输入端产生差模与共模干扰信号。
对于共输入多路DC/DC变换器而言，当它们在空间上比较靠近时，更容易互相干扰，产生差频的噪声。
本文将以共输入的二路DC/DC变换器为例，来讨论差频的噪声产生原因和解决办法。
1、差频及产生原因图1是一个典型的LCDTV应用电路，+12V直流输入电压通过两路DC/DC降压变换器分别输出+3.3V和+5V的直流电源。
+3.3V和+5V分别给LCDTV的模拟电路和数字电路供电。
图1：共输入二路DC/DC电路图+3.3V和+5V的电源IC的额定的开关频率都是440kHz左右，当只有一路DC/DC 变换器工作而另外一路DC/DC变换器不工作时，它们各自的输出波形都是正常的。
+3.3V 系统工作的开关频率f1=444.8kHz，输出高频纹波频率也是444.8kHz。
+5V系统工作的开关频率是f2=435.5kHz，输出高频纹波频率也是435.5kHz。
两个工作频率和额定工作频率的偏差都在芯片的偏差允许范围内。
如果两路同时工作，会发现+3.3V输出有频率8.3kHz、幅值200mV左右的低频纹波，而+5V输出是正常的，并没有低频纹波信号，如图2所示。
CH1是+3.3V电路开关节点处的电压波形，开关频率是f1=444.8kHz；CH3是+5V电路开关节点处的电压波形，开关频率是f2=435.5kHz；CH2是+3.3V电路的输出电压低频纹波，频率大概是8.3kHz。
而这个8.3kHz的频率似乎就是这两路变换器的开关频率之差|f1-f2|。
DC-DC Converter解析
DC-DC转换器之电气规格(1)
1. Input Specifications(输入规格)
a. Input voltage (输入电压) : 指单一机种能接受的最大电压及最小电压之比率，大致分成 二大类：窄范围输入电压（±10%）、宽范围输入电压（2:1、4:1<W>、…）。
EX: 宽范围输入电压2:1 12V nominal input 9~18Vdc 24V nominal input 18~36Vdc 48V nominal input 36~75Vdc
h. Short circuit protection(短路保护) : 当发生短路时，转换器停止正常动作。 EX: Hiccup(打嗝 ), continuous (Auto Recovery) ◎ Hiccup Mode 断续模式: 输出故障(短路)时，这时转换器把每一周的占空比由开通到截止 以及由截止到开通维持在使内部的功耗在一个安全的范围内，直到故障排除 。 ◎ Auto Recovery: 当故障排除后，转换器自动恢复正常动作。
DC/DC Converter浅析
DC-DC Converter 简介 DC-DC Converter 之典型应用领域 DC-DC Converter 如何选型 DC-DC Converter 之电气规格
电子系统的常用电源
电压 (Voltage)
±12, ± 15
典型负载(Typical Loads) Linear Circuits (OP.AMP…etc)(线性电路，如运算放大器等)
a. Switching frequency (操作频率)：产品内部开关组件的切换频率。 EX: 300kHz
b. Reliability, calculated MTBF (平均无故障时间) : Mean Time Between Failure 。
dc-dc变换原理
dc-dc变换原理
DC-DC变换器是一种电子设备，用于将直流（DC）电压转换为另一种直流电压。
这种转换器在许多电子设备中都有广泛的应用，例如在电源适配器、电动汽车、太阳能系统和通信设备中都可以看到它们的身影。
DC-DC变换器的工作原理基于电感和电容的原理，通过精确控制开关管的导通和截止来实现输入电压到输出电压的变换。
DC-DC变换器的基本工作原理是利用电感和电容储存和释放能量，从而实现电压的升降。
当输入电压施加到变换器上时，开关管周期性地开关，这导致电感和电容中的能量储存和释放。
通过调整开关管的占空比和频率，可以实现对输出电压的精确控制。
在一个典型的升压型DC-DC变换器中，当开关管导通时，电流会通过电感和负载，从而储存能量。
当开关管截止时，电感中的储能会释放，从而提供给负载。
通过控制开关管的导通和截止时间，可以实现输出电压的精确控制。
相比于线性稳压器，DC-DC变换器具有更高的效率和更小的体积。
这使得它们在需要高效能转换和对电源体积要求严格的场合中
得到广泛应用。
总之，DC-DC变换器是一种非常重要的电子设备，它通过精确控制电感和电容的能量储存和释放，实现了输入电压到输出电压的精确变换。
在现代电子设备中，它们的应用已经变得非常普遍，为我们的生活带来了诸多便利。
DC-DC升压(BOOST)电路原理
DC-DC升压(BOOST)电路原理BOOST升压电路中：电感的作用：是将电能和磁场能相互转换的能量转换器件，当MOS开关管闭合后，电感将电能转换为磁场能储存起来，当MOS断开后电感将储存的磁场能转换为电场能，且这个能量在和输入电源电压叠加后通过二极管和电容的滤波后得到平滑的直流电压提供给负载，由于这个电压是输入电源电压和电感的磁砀能转换为电能的叠加后形成的，所以输出电压高于输入电压，既升压过程的完成；肖特基二极管主要起隔离作用，即在MOS开关管闭合时，肖特基二极管的正极电压比负极电压低，此时二极管反偏截止，使此电感的储能过程不影响输出端电容对负载的正常供电；因在MOS管断开时，两种叠加后的能量通过二极向负载供电，此时二极管正向导通，要求其正向压降越小越好，尽量使更多的能量供给到负载端！！在图2所示的实际电路中，带集成功率MOSFET的IC代替了机械开关，MOSFET的开、关由脉宽调制(PWM)电路控制。
输出电压始终由PWM占空比决定，占空比为50%时，输出电压为输入电压的两倍。
将电压提高一倍会使输入电流大小达到输出电流的两倍，对实际的有损耗电路，输入电流还要稍高。
电感值如何影响电感型升压转换器的性能？因为电感值影响输入和输出纹波电压和电流，所以电感的选择是感性电压转换器设计的关键。
等效串联电阻值低的电感，其功率转换效率最佳。
要对电感饱和电流额定值进行选择，使其大于电路的稳态电感电流峰值。
电感型升压转换器IC电路输出二极管选择的原则是什么？升压转换器要选快速肖特基整流二极管。
与普通二极管相比，肖特基二极管正向压降小，使其功耗低并且效率高。
肖特基二极管平均电流额定值应大于电路最大输出电压.怎样选择电感型升压转换器IC电路的输入电容？升压调节器的输入为三角形电压波形，因此要求输入电容必须减小输入纹波和噪声。
纹波的幅度与输入电容值的大小成反比，也就是说，电容容量越大，纹波越小。
如果转换器负载变化很小，并且输出电流小，使用小容量输入电容也很安全。
dc dc电源原理图
dc dc电源原理图
根据您的要求，为避免文中有标题相同的文字，以下是一份简化的DC DC电源原理图解释：
电源原理图如下：
[图1]
该电源原理图展示了一个基本的DC DC电源电路。
在这个电路中，输入电源通过开关电源转换器（Switching Converter）被转换为所需的输出电压。
该电路由以下主要部分组成：
1. 输入电源（Vin）：输入电源是电路的供电来源。
它可以是直流电源或其他类型的电源。
输入电源的电压通常会经过滤波电路进行滤波以去除电源中的噪声和杂波。
2. 整流电路（Rectifier Circuit）：整流电路将输入电源转换为脉冲电流。
它通常由一组二极管组成，可以将输入电源的交流部分转换为直流电压。
3. 滤波电路（Filter Circuit）：滤波电路通过使用电容器和电感器来进行滤波，以去除电源中的纹波和噪声。
滤波电路的作用是确保输出电压平稳且不受干扰。
4. 开关电源转换器（Switching Converter）：开关电源转换器是DC DC电源的核心部分。
它通过周期性调整开关管的通断
状态来将输入电压转换为所需的输出电压。
开关电源转换器通常由开关管、电感器和电容器组成。
5. 输出电压（Vout）：输出电压是经过开关电源转换器变换后得到的电压。
输出电压的大小和稳定性是根据设计要求和控制开关电源转换器的参数来确定的。
请注意，由于没有具体的标题，上述描述涵盖了整个DC DC 电源原理图的主要内容，以便更好地理解电路的工作原理。
DC-DC工作原理介绍精品课件
（2）开关器件的通态电阻为零，电压降为零。断态电阻为无限 大，漏电流为零；
（3）电路中的电感和电容均为无损耗的理想储能元件； （4）线路阻抗为零。电源输出到变换器的功率等于变换器的输
出功率。
VS IS VO IO
6
2. 降压原理 对开关管T加驱动信号VG ,开关周期为TS
-
i VO O
G
V g
D
iL
L C
i
CC
R
i
o
o
buck 电路图
3.1.1 电路结构和降压原理
1.理想的电力电子变换器 2.降压原理 3.控制方式 4.输出电压LC滤波
Buck变换器电路
全控型开关管
续流二极管
LC输出滤波 负载
5
1. 理想的电力电子变换器
为获得开关型变换器的基本工作特性，简化分析，假 定的理想条件是：
脉宽 不变，改变开关频率或周期。
Q：为什么实际应用中广泛采用PWM方式？
11
4.输出电压LC滤波
✓直流输出电压中含有各次谐波电压，在Buck开关电路的输出 端与负载之间加接一个LC滤波电路，减少负载上的谐波电压。
滤波电感的作用：
对交流高频电压电流呈高阻抗， 对直流畅通无阻
滤波电容的作用：
对直流电流阻抗为无穷大，对 交流电流阻抗很小。
14、 抱 最 大 的 希望 ，作最 大的努 力。2020年 9月 22日星 期二上 午9时 12分41秒 09:12:4120.9.22
15、 一 个 人 炫 耀什 么，说 明他内 心缺少 什么。 。2020年 9月上 午9时 12分20.9.2209:12September 22, 2020
DC-DC_基本知识
DC-DC_基本知识1第⼀节：概述定义DC-DC ：只对直流参数进⾏变换的电路⼀般结构：直流电源DC-DC 主电路负载控制电路du ou ⼀.直流变换电路的分类1.换流过程分为:电压换流电流换流2.降压电路升压电路升降压电路或d o u u do u u >do u u <2单向限电路双向限电路四象限电路3.均为⼀个⽅向和其中之⼀改变⽅向均改变⽅向--00,I U -0U -0I --00,I U 4.单相电路:只有⼀个电路m 相电路:有m 个基本电路,采⽤时分复⽤的⽅法⼆.理想直流变换应具备的性能1.输⼊输出端的电压均为平滑直流,⽆交流谐波分量2.输出阻抗为零3.快速动态响应,抑制能⼒强4.⾼效率⼩型化三.Application3.1.Driving:电车,地铁,电动汽车,⽕车3.2.直流电机调速系统,3.3.照明,氙灯ballast3.4.switching power supply,Eg.Adapter,VRM四.Typical topologies:Buck,Boost,Buck-Boost, Cuk34第⼆节:单象限降压型电路⼀.电路T 是全控元件(GTR,GTO,MOSFET,IGBT),当时,T 导通],0[DT t ?D:续流⼆极管L0和C0组成LPF56⼆.⼯作原理当时,控制信号使得T 导通,D 截⽌,向L0充磁,向C0充电],0[DT t ?当时,T 截⽌,D 续流,U0靠C0放电和L0中电流下降维持],[T DT t ?三.假设:1.T,D 均为理想器件2.L0较⼤,使得在⼀个周期内电流连续且⽆内阻3.直流输出电压U0为恒定4.整个电路⽆功耗5.电路已达稳态四.电路各点的波形7115.输出电压纹波分析当但为有限值,,00const U C =￥?o C 0I i i C L +=电感电流电容电流负载电流I i i L C -=,0,0>>C L i I i 情况1:C 充电情况2:,0,0<212式可知七、Typical ApplicationsBuck Three PhasesInvertersAC motor交流调速系统Buck Signal PhasesInvertersHid LampilluminingsystemBuck Low v/high ILoadSwitching power supplesystem ⼆次电源Buck High V/Low ILoadSwitching power supplesystem⼀次电源17作业1，⽐较CCM和DCM⼯作时，电压增益和电流增益公式，电感上电压的差别。
什么是DC-DC
什么是DC-DCTechnical Information PaperNo.0009(Ver.001)JUN.2002DC/DC转换器问题与解答（1-1）** 什么是DC/DC 转换器？什么是DC(Direct Current)呢？它表示的是直流电源，诸如干电池或车载电池之类。
家庭用的100V电源是交流电源(AC) ?B 若通过一个转换器能将一个直流电压(3.0V)转换成其他的直流电压(1.5V或5.0V)，我们称这个转换器为DC/DC转换器，或称之为开关电源或开关调整器。
A:DC/DC转换器一般由控制芯片，电感线圈，二极管，三极管，电容器构成。
在讨论DC/DC转换器的性能时，如果单单针对控制芯片，是不能判断其优劣的。
其外围电路的元器件特性，和基板的布线方式等，能改变电源电路的性能，因此，应进行综合判断。
B:调制方式1: PFM(脉冲频率调制方式）开关脉冲宽度一定，通过改变脉冲输出的时间，使输出电压达到稳定。
2: PWM(脉冲宽度调制）开关脉冲的频率一定，通过改变脉冲输出宽度，使输出电压达到稳定。
IOUTTime TON:variableSW:ONPWMSW:OFFT:constantT:variableSW:ONPFMSW:OFFTON:constant图１PWM调制和PFM调制（输出电流改变时开关ON/OFF时彉图乯C:通常情况下，采用PFM和PWM这两种不同调制方式的DC/DC 转换器的性能不同点如下。
项目电路规模（IC内部）消耗电流纹波电压瞬态响应简单较少较大较差（反应较慢） PFM 复杂较多较小较好（反应较快） PWM** PWM的频率，PFM的占空比的选择方法。
* PWM调制方式在选用较高频率的情况下（如：500KHz) (1)小负载时，效率很低。
(2)输出电压的纹波较小。
若选用500KHz的频率，纹波电压会较小。
在选用较低频率的情况下（如：100KHz) (1)小负载时,效率较高。
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一、DC-DC电源的分类
1.交流稳压电源：
参数调整型、自耦调整型、开关型
2.直流稳压电源：
化学电源：干电池、蓄电池等
线性稳压电源
开关型直流稳压电源
其中：
1、线性稳压电源
内部晶体管工作在线性区，内部调整管的静态损耗大，需要很大的散热片散热。
且变压器工作在工频下，体积、重量较大。
优点：稳定性高、纹波小、可靠性高、易做成多路，输出连续可调。
缺点：体积大、较笨重、效率相对较低。
2、开关型直流稳压电源
特点：变压器不工作在工频，而是工作在几十千赫到几兆赫兹。
功能管不是工作在线性区，而是工作在饱和和截至状态（即开关状态），--开关电源的由来。
优点：体积小，重量轻、稳定可靠。
缺点：相对线性电源来说，纹波较大。
3、开关直流稳压电源的分类
AC-DC电源
DC-DC电源
通信电源
模块电源
特种电源
====================================================================== ==============
针对每一种细说一下
1、直流电源的种类
A: 系列稳压器
电源通过电阻的作用将电压下降。
→只能将电压下降。
B: 电荷泵型
利用电容的原理变换电压。
C: 断路型（开关型）
利用电感的原理变换电压。
2、系列稳压器原理
通过调整电源的电阻值与输出电压相吻合来设定输出电压
例如
输入电压为12V，输出为5V、1A的时候，电源的电阻最好为7Ω
输入电压上升→电阻值大
输入电流增加→电阻值小
3、动作原理
电源内部的基准和输出电压的比较，并控制三极管。
基准电源的设计
A：目的电压（输出电压）分压后送入比较电路与参考电压（基准电源）比较B：基准电源采用直流电源、稳压二极管等来实现
4、线性稳压器的长处与短处
长处
动作原理单纯、元器件少
因没有开关动作，几乎没有噪音发生。
短处
效率不好
为使电压下降所产生的能量作为热量释放出去。
→散热量大。
→在大电流的地方不能使用。
5、电源功率计算
电源输入功率为
Pin[W] = V in × Iin
电源输出功率为
Pout[W] = V out × Iout
这个差为
P = Pin – Pout [W] 电源的损失（=散热)。
效率为
Pout / Pin × 100 = ( V out × Iout ) / ( V in × Iin ) [%]
6、线性稳压器的功率损耗
①输入电压Vin 与输出电压V out的差为损失
②在电源的消耗电流为损失
电源效率= Pout / Pin = ( Vout X Iout ) / ( Vin X Iin )。
电源的消耗电流并不时很大，作为可以忽视的部分、
因为Iin = Iout （一般的Iout>>I’但是，当Iout非常小的时候是不成立的）。
功率= Vout / Vin 。
7、线性稳压器的实际电路
使用专用IC。
78X05 等
7805：5V、1A
78L12：12V、500mA
7905：-5V、1A
→负电源用
7805和7905的使用前提：Vin-Vout>2V
8、LDO:
Low Dropout Line Regulator
低压差线性稳压器
输入输出电压差是低压差线性稳压器最重要的参数。
在保证输出电压稳定的条件下，该电压压差越低，线性稳压器的性能就越好。
比如，5.0V的低压差线性稳压器，只要输入5.5V电压，就能使输出电压稳定在5.0V。