《通信信號(hào)電源設(shè)備維護(hù)》項(xiàng)目二：電源屏基礎(chǔ)器件認(rèn)知任務(wù)4：開關(guān)電源認(rèn)知（6）——DC-DC變換電路

④

電路分析舉例2.4開關(guān)電源6——DC-DC變換-說(shuō)明“DC-DC變換”在不同場(chǎng)景下有不同的名稱與含義：

①

功能概念：指將一個(gè)DC輸入，轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌匦缘闹绷鬏敵觥?/p>

這里的“DC-DC變換”就是一個(gè)功能概念。

②

電路結(jié)構(gòu)的概念：指能實(shí)現(xiàn)“DC-DC變換”功能的一個(gè)局部電路。

③

電子器件的概念：指能實(shí)現(xiàn)“DC-DC變換”功能的一個(gè)電子器件。

（當(dāng)然，很多時(shí)候名稱叫法很難嚴(yán)格區(qū)分）DC-DC變換電路DC-DC變換器2.4開關(guān)電源6——DC-DC變換-分類“DC-DC變換”根據(jù)工作原理可分為2大類：①

PWM型變換（交替開關(guān)式逆變）

技術(shù)成熟、種類多、易于學(xué)習(xí)；我們一般所說(shuō)的“DC-DC變換器”均是指該類型器件/電路。

但該類型變換器在更高工作頻率下問(wèn)題很多，如：①開關(guān)損耗增加、效率降低；②寄生電感、電容增加，產(chǎn)生很大尖峰電壓和浪涌電流，可能損害開關(guān)管，且開關(guān)噪聲增加。②

諧振型變換（震蕩式逆變）

技術(shù)優(yōu)勢(shì)大；

但技術(shù)復(fù)雜，設(shè)計(jì)難度大，成本高，不易于初學(xué)。2.4開關(guān)電源6——DC-DC變換器-分類“DC-DC變換器”根據(jù)工作原理分類DC-DC變換器PWM型直流變換器諧振型直流變換器2.4開關(guān)電源6——DC-DC變換器-分類“DC-DC變換器”其它分類方式：

①

按輸入/輸出電壓關(guān)系進(jìn)行分類

②

按變壓器工作狀態(tài)進(jìn)行分類

③

按電路結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)的不同進(jìn)行分類。

總的來(lái)說(shuō)，“DC-DC變換器”種類非常多，且不易學(xué)習(xí)。2.4開關(guān)電源6——DC-DC變換器-分類“PWM型DC-DC變換器”分類方式DC-DC變換器①

按“輸入-輸出電壓關(guān)系”分類③

按“電路結(jié)構(gòu)不同”分類②

按“變壓器工作狀態(tài)”分類2.4開關(guān)電源6——PWM型-高頻變換電路要點(diǎn)“高頻變換電路”是“PWM型DC-DC變換電路”的核心，也是開關(guān)電源和許多UPS的核心。其主要內(nèi)容包括：

①

功率管選擇

②

PWM控制方式

③

逆變電路結(jié)構(gòu)

輸入：高壓DC

輸出：低壓高頻AC推挽式-直流變換器高頻變換電路2.4開關(guān)電源6——直流變換電路-舉例分析

為了易于學(xué)習(xí)，下面按電路結(jié)構(gòu)，選擇簡(jiǎn)單的“單端反激式-直流變換器”的基本電路，對(duì)直流變換器的主要功能進(jìn)行分析?！皢味朔醇な健?直流變換器-基本電路基本電路組成：

①

功率開關(guān)晶體管：

VT

②

高頻變壓器：

T

③

整流二極管：

VD

④

濾波電容：

CO

⑤

負(fù)載電阻：

RL2.4開關(guān)電源6——單端反激式變換器-工作原理“單端反激式”-直流變換器-基本電路功率開關(guān)晶體管VT：

基極電位接受“PWM波控制芯片”發(fā)出的PWM波控制，實(shí)現(xiàn)快速-高頻的無(wú)觸點(diǎn)開關(guān)狀態(tài)變換。“單端反激式”直流變換器工作原理：PWM波控制芯片（高電平）①

Ub高電平時(shí)：VT導(dǎo)通，此時(shí)VD截止，

故稱作“反激式”變換器

此時(shí)，電場(chǎng)能量→磁場(chǎng)能量，磁能儲(chǔ)存在變壓器次級(jí)電感中；

此時(shí)，電容CO給負(fù)載RL供給電流截止導(dǎo)通2.4開關(guān)電源6——單端反激式變換器-工作原理“單端反激式”-直流變換器-基本電路“單端反激式”直流變換器工作原理：②

Ub低電平時(shí)：VT截止，此時(shí)VD導(dǎo)通，

此時(shí)，變壓器次級(jí)電感中儲(chǔ)存的

磁場(chǎng)能量→電場(chǎng)能量

電流通過(guò)二極管VD給負(fù)載RL泄放

輸出電壓UO：PWM波控制芯片（低電平）截止導(dǎo)通2.4開關(guān)電源6——單端反激式變換器-工作原理“單端反激式”-直流變換器-基本電路輸出電壓：①

Uin：輸入電壓②

n：

變壓器匝數(shù)比（n=NP/NS）③

δ：

開關(guān)管占空比（δ=T1/T）****可見(jiàn)，改變開關(guān)管的占空比δ，可調(diào)節(jié)輸出電壓的數(shù)值，并使之穩(wěn)定。2.4開關(guān)電源——獨(dú)立“DC-DC轉(zhuǎn)換器件”

獨(dú)立的“DC-DC變換器件”，通常稱作“直流斬波器”，也稱為“截波器”：是將輸入的直流變換為另一固定電壓或可調(diào)電壓的直流器