降壓、升壓和升降壓轉換器DC-DC電源IC簡介

多年來，開關模式電源轉換一直是現代電子技術的支柱，涉及許多領域，包括公用事業、工業、商業和消費市場。在低功耗DC/DC轉換應用中，大多數現代電源轉換是通過三種不同類型的電源轉換器完成的 - 降壓，升壓和降壓 - 升壓轉換器。本文研究了每種類型的轉換器的基本原理，并研究了它們在現實世界中的使用位置。

什么是降壓轉換器？

降壓或降壓轉換器是一種DC/DC開關模式電源，旨在將未穩壓DC電源的輸入電壓降壓（或降低）至穩定的較低輸出電壓。與傳統穩壓器相比，降壓轉換器因其極高的效率而廣受贊譽，效率可輕松超過95%。下面的簡化電路圖顯示了在降壓轉換器的開關事件期間電流如何流過電路。

降壓轉換器通常用于代替傳統的非高效線性穩壓器，在各種應用中提供低壓板載電源，如微處理器、通信設備、控制系統等。

什么是升壓轉換器？

升壓轉換器是一種DC/DC開關模式電源IC，旨在將未穩壓DC電源的輸入電壓升壓（或增大）至穩定的較高輸出電壓。與降壓轉換器類似，升壓轉換器依賴于電感器、二極管、電容器和電源開關來調節輸出電壓，但它們的排列方式不同。下面的簡化電路圖顯示了在升壓轉換器的開關事件期間電流如何流過電路。

在升壓轉換器中，輸出電壓由PWM信號的標記空間比變化，等于或高于Vin。由于節省了功率，提供三倍輸入電壓的升壓轉換器只能提供三分之一的電流， 從電源吸收的電流。然而，升壓轉換器在電池供電設備中非常流行，其中可能有一對電池提供3V，但需要提供5V電路。

開關模式電源可用于多種用途，包括直流至直流轉換器。通常，盡管直流電源（例如電池）可能可用，但其可用電壓不適合所供應的系統。例如，用于驅動電動汽車的電機在500V范圍內需要比單獨由電池供電的電壓高得多。即使使用電池組，占用的額外重量和空間也太大而無法實用。這個問題的答案是使用更少的電池，并使用升壓轉換器將可用的直流電壓提升到所需的水平。電池的另一個問題，無論大小，都是它們的輸出電壓隨著可用電量的用完而變化，并且在某些時候電池電壓變得太低，無法為所供電的電路供電。但是，如果通過使用升壓轉換器，可以將這種低輸出電平再次提升到有用的水平，則可以延長電池的使用壽命。

升壓轉換器的直流輸入可以來自許多來源以及電池，例如來自電源的整流交流電，或來自太陽能電池板，燃料電池，發電機和直流發電機的直流電。升壓轉換器與降壓轉換器的不同之處在于，它的輸出電壓等于或大于其輸入電壓。然而，重要的是要記住，由于功率（P）=電壓（V）x電流（I），如果輸出電壓增加，則可用輸出電流必須減小。

什么是降壓-升壓轉換器？

降壓-升壓轉換器可以從電源提供穩定的直流輸出，從而提供低于或高于穩壓輸出電壓的電壓。降壓-升壓轉換器電路結合了降壓轉換器和升壓轉換器的元件，但它們的占位面積通常大于任何一種替代方案。下面的簡化電路圖顯示了開關事件期間通過降壓-升壓轉換器的典型電流。

您可能已經在電路圖中注意到，Vout相對于電源電位實際上是負的，這可能會使某些設計復雜化。降壓-升壓轉換器還需要更昂貴的元件，因為它們需要承受高Vin最大電壓和Vin最小值的高輸入電流，但它們在許多應用中都很有用。降壓-升壓轉換器的一個非常常見的用途是用于高功率LED照明，例如，鉛酸電池為恒定的12V LED負載提供標稱9-14V。

結論

全球采用降壓、升壓、降壓-升壓變換器技術，在幾乎所有電子市場提供穩壓DC/DC電源IC。RECOM的降壓、升壓和降壓-升壓轉換器是滿足您低功耗轉換需求的絕佳解決方案。

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