一、正確理解DC/DC轉換器

DC/DC轉換器為轉變輸入電壓后有效輸出固定電壓的電壓轉換器。DC/DC轉換器分為三類(lèi)：升壓型DC/DC轉換器、降壓型DC/DC轉換器以及升降壓型DC/DC轉換器。

根據需求可采用三類(lèi)控制。

PWM控制型效率高并具有良好的輸出電壓紋波和噪聲。PFM控制型即使長(cháng)時(shí)間使用，尤其小負載時(shí)具有耗電小的優(yōu)點(diǎn)。PWM/PFM轉換型小負載時(shí)實(shí)行PFM控制，且在重負載時(shí)自動(dòng)轉換到PWM控制。

目前DC-DC轉換器廣泛應用于手機、MP3、數碼相機、便攜式媒體播放器等產(chǎn)品中。在電路類(lèi)型分類(lèi)上屬于斬波電路。

二、DC/DC轉換器電路設計原理

DC-DC就是直流-直流變換，一般有升壓(BOOST)、降壓(BUCK型)兩種。

降壓式DC/DC變換器的輸出電流較大，多為數百毫安至幾安，因此適用于輸出電流較大的場(chǎng)合。降壓式DC/DC變換器基本工作原理電路如下圖所示。

VT1為開(kāi)關(guān)管，當VT1導通時(shí)，輸入電壓Vi通 過(guò)電感L1向負載RL供電，與此同時(shí)也向電容C2充電。在這個(gè)過(guò)程中，電容C2及電感L1中儲存能量。

當VT1截止時(shí)，由儲存在電感L1中的能量繼續向 RL供電，當輸出電壓要下降時(shí)，電容C2中的能量也向RL放電，維持輸出電壓不變。二極管VD1為續流二極管，以便構成電路回路。

輸出的電壓Vo經(jīng)R1和 R2組成的分壓器分壓，把輸出電壓的信號反饋至控制電路，由控制電路來(lái)控制開(kāi)關(guān)管的導通及截止時(shí)間，使輸出電壓保持不變。

DC/DC變換器基本工作原理圖

三、DC-DC電路設計要考慮以下條件：

1.外部輸入電源電壓的范圍，輸出電流的大小。

2. DC-DC輸出的電壓，電流，系統的功率最大值。

四、選擇PWM IC要考慮的要點(diǎn)有：

1. PWM IC的最大輸入電壓。

2.PWM開(kāi)關(guān)的頻率，這一點(diǎn)的選擇關(guān)系到系統的效率。對儲能電感，電容的大小的選擇也有一定影響。

3.MOS管的所能夠承受的最大額定電流及其額定功率，如果DC-DC IC內部自帶MOS,只需要考慮IC輸出的額定電流。

4. MOS的開(kāi)關(guān)電壓Vgs大小及最大承受電壓。

五、電感、二極管、電容的選擇

1. 電感量：大小選擇主要由開(kāi)關(guān)頻率決定，大小會(huì )影響電源紋波;額定電流，電感的內阻選擇由系統功耗決定。

2. 二極管：通常都用肖特基二極管。選擇時(shí)要考濾反向電壓，前向電流，一般情況反向電壓為輸入電源電壓的二倍，前向電流為輸出電流的兩倍。

3. 電容：電容的選擇基于開(kāi)關(guān)的頻率，系統紋波的要求及輸出電壓的要求。容量和電容內部的等效電阻決定紋波大小(當然和電感也有關(guān))。

六、如何得到一個(gè)電源紋波相對較小、對系統其他電路干擾相對較小，而且相對穩定可靠的DC-DC電路，需要對以上電路的原理做如下修改：

1.輸入部分：電源輸入端需要加電感電容濾波。目的：由于MOS管的開(kāi)關(guān)及電感在瞬間的變化會(huì )造成輸入電源的波動(dòng)，尤其是在系統耗電波動(dòng)較大時(shí)，影響更為明顯。

2.輸出部分：

(1)假定C2的選擇的100uF是正確的，我們想得到更小的紋波，可以將100uF的電容改成兩顆47uF的電容(基于相同類(lèi)型的電容);如果100uF電容采用的是鋁電解，可以在原來(lái)的基礎上加一顆10uF的磁片電容或鉭電容。

(2) 在輸出端再加一顆電容和一顆電容對原來(lái)的電源做一個(gè)LC濾波，會(huì )得到一個(gè)紋波更小的電源。

總之，DC-DC轉換器為整個(gè)系統中的各個(gè)電路供電。只有掌握DC/DC轉換器電路設計的技巧，把所有要考慮的因素考慮全面，才能提高系統的整體性能，達到各個(gè)電路的性能效果的體現。