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發布時間:2021-08-06 19:21  
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電源設計中即使是普通的直流到直流開關轉換器的設計都會出現一系列問題,尤其在高功率電源設計中更是如此。除功能性考慮以外,工程師必須保證設計的魯棒性,以符合成本目標要求以及熱性能和空間限制,當然同時還要保證設計的進度。我們的最終目標是通過放慢晶體管的通斷速度,使電磁干擾降低至可接受的水平,同時保證其溫度足夠低以確保穩定性。另外,出于產品規范和系統性能的考慮,電源產生的電磁干擾(EMI)必須足夠低。不過,電源的電磁干擾水平卻是設計中難預計的項目。有些人甚至認為這簡直是不可能的,設計人員能做的就是在設計中進行充分考慮,尤其在布局時。
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直流DC/DC轉換器按輸入與輸出之間是否有電氣隔離可以分為兩類:一類是有隔離的稱為隔離式DC/DC轉換器;另一類是沒有隔離的稱為非隔離 式DC/DC轉換器。隔離式DC/DC轉換器也可以按有源功率器件的個數來分類。已被大型計算機、通信設備、航空航天、工業控制等系統逐漸采納,也是超高速型集成電路的低電壓電源(3。單管的DC/DC轉換器有正激式(Forward)和反激式(Flyback)兩種。DC/DC轉換器 有正激式(DoubleTransistor Forward Converter),反激式(Double Transistor Flyback Converter)、推挽式(Push-Pull Converter) 和半橋式(Half-Bridge Converter)四種。四管DC/DC轉換器就是全橋DC/DC轉換器(Full-Bridge Converter)。
隔離式DC/DC轉換器在實現輸出與輸入電氣隔離時,通常采用變壓器來實現,由于變壓器具有變壓的功能,所以有利于擴大轉換器的輸出應用 范圍,也便于實現不同電壓的多路輸出,或相同電壓的多種輸出。在功率開關管的電壓和電流定額相同時,轉換器的輸出功率通常與所用開關管的數量成正比。電源模塊常見異常和解決方法輸出電壓過低電源模塊輸出電壓過低,可能會導致整體系統不能正常工作,如微控制器系統中,負載突然增大,會拉低微控制器供電電壓,容易造成復位。所以開關管數越多,DC/DC轉換器的輸出功率越大,四管式比兩管式輸出功率大一倍,單管式輸出功率只有四管式的1/4。非隔離式轉換器與隔離式轉換器的組合,可以得到單個轉換器所不具備的一些特性。
按能量的傳輸來分,DC/DC轉換器有單向傳輸和雙向傳輸兩種。具有雙向傳輸功能的DC/DC轉換器,既可以從電源側向負載側傳輸功率,也可 以從負載側向電源側傳輸功率。但在實際應用中,在模塊電壓相同情況下,每個模塊的輸出阻抗是不一樣的,輸出電壓細微的差別都將影響著輸出電流的變化。DC/DC轉換器也可以分為自激式和他控式。借助轉換器本身的正反饋信號實現開關管自持周期性開關的轉換器,叫做自激式轉換器,如洛耶爾 (Royer)轉換器就是一種典型的推挽自激式轉換器。他控式DC/DC轉換器中的開關器件控制信號,是由外部專門的控制電路產生的。