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2016.06.01 DC/DC

开关稳压器的种类

开关稳压器的基础

开关稳压器有许多种类,分类方法也视其观点而各有不同。在这里,姑且从输入电源的种类开始,以电路方式进行主要分类。首先,输入电源可以利用DC(直流)或AC(交流)分成DC/DC转换器和AC/DC转换器(参考图27)。这里记载的“DC/DC转换器”表示以输入电源身分将DC电压转换成DC电压后输出,而“AC/DC转换器”则表示以AC输入转换成DC电压。

图 27:依据电路方式分类

图 27:依据电路方式分类

DC/DC转换器和AC/DC转换器各自都有非绝缘型和绝缘型。绝缘型为输入(一次)和输出(二次)可绝缘的类型,绝缘主要可利用变压器。在工业设备或医疗设备等要求发生故障时具有高安全性的设备中,标准上使用。非绝缘型在输出输入间有导通,尤其是同一电路基板内无须绝缘的电压转换等几乎都为非绝缘型。

架构非绝缘型及绝缘型的转换器由于各自有适合的电路方式,因此可依据电路方式分类。图27所记载的同步整流式或反激式相当于电路方式。除了构造零件或电路规模不同外,工作原理当然也不同。

其次,依据功能和操作方法的分类。图28为其概述,而且,从这里开始便进入DC/DC转换器的话题。AC/DC转换器由于会在初段将AC整流-平滑后基本上以DC/DC转换器工作,故以后请一视同仁思考。

图 28:依据功能和工作方式分类


图 28:依据功能和工作方式分类

DC/DC转换方面,可以对输入电压进行降压或升压。此外,应用上也可进行升降压、反转等转换。根据所需功能,例如需要选择降压转换器时,电路构造和所选的IC是不同的,

控制输出电压的工作模式有PWM(Pulse Width Modulation:脉冲宽度调制)和PFM(Pulse Frequency Modulation:脉冲频率调制)。PWM的开关周期(频率)恒定且为通过调整ON和OFF时间比进行稳定化的模式,而PFM则是ON或OFF时间恒定的频率变更方法。详细内容后述。

而且,为使输出稳定化的反馈控制方式有电流模式、电压模式、迟滞等,这几种详细内容也将后述。

开关稳压器由这些组合构成,可通过探讨用途、输出输入条件、设计规格或性能目标、以及成本或尺寸等限制事项来选择最佳产品,为此,必须事先了解各方式的特征和优缺点。

关键要点:

・开关稳压器有AC/DC和DC/DC,其中也有各种变压器方式。

・必须理解各方式的优缺点,以便选择适合设计的方式。

线性稳压器与开关稳压器的基础