【導(dǎo)讀】電力電子系統(tǒng)構(gòu)成了我們每天使用的大量設(shè)備中必不可少的一部分。如果沒有關(guān)鍵的電源電子組件稱為轉(zhuǎn)換器，便攜式電子設(shè)備（例如手機和筆記本電腦）無法正常運行。
電力電子系統(tǒng)構(gòu)成了我們每天使用的大量設(shè)備中必不可少的一部分。如果沒有關(guān)鍵的電源電子組件稱為轉(zhuǎn)換器，便攜式電子設(shè)備（例如手機和筆記本電腦）無法正常運行。
由于這些復(fù)雜設(shè)備中存在大量的子電路，因此需要滿足與為設(shè)備供電的電池或交流電源不同的各種電壓要求。這是DC-DC轉(zhuǎn)換器派上用場的地方，并提供了根據(jù)圖1所示的要求，根據(jù)需求逐步降低電壓。
DC-DC轉(zhuǎn)換器的升級和降低功能
圖1。DC -DC轉(zhuǎn)換器的升級和降低功能。圖像由 硬件bey提供當電池電壓因能量耗盡而降低時，這也可以補償系統(tǒng)，從而使系統(tǒng)更有效，成本效益和緊湊[1]。繼續(xù)閱讀以了解有關(guān)DC-DC轉(zhuǎn)換器的歷史，它們的工作方式以及如何幫助構(gòu)建巨大系統(tǒng)的更多信息。
DC-DC轉(zhuǎn)換器的歷史
當半導(dǎo)體技術(shù)處于初始階段時，通過使用振動器，升壓變壓器和整流器組件將直流電流（DC）電源電壓轉(zhuǎn)換為更高電壓。這對于低功率應(yīng)用是可行的。
但是，對于高功率應(yīng)用，需要電動機來驅(qū)動合適的電壓的發(fā)電機。事實證明，這樣的過程會花費大量時間進行設(shè)置程序，涉及高昂的成本，并且總體上效率較低。
隨著半導(dǎo)體設(shè)備和集成電路的興起，可以在組件緊湊，經(jīng)濟可行且易于使用的情況下進行有效設(shè)計和實施轉(zhuǎn)換電路。的優(yōu)勢是能夠使用固態(tài)開關(guān)模式轉(zhuǎn)換設(shè)計節(jié)能過程，而不是以熱量形式消散多余能量的古老方法。
什么是電源轉(zhuǎn)換器？
功率轉(zhuǎn)換器是一種連續(xù)將一種能量轉(zhuǎn)換為另一種能量的設(shè)備。有幾種此類設(shè)備，具有不同程度的復(fù)雜性，可靠性和性能[2]。同樣，功率轉(zhuǎn)換機制可以以各種形式發(fā)生，包括機械，化學(xué)和電氣過程。
對于電力電子系統(tǒng)中的應(yīng)用，能夠使用電氣過程動態(tài)執(zhí)行能量翻譯的轉(zhuǎn)換器。通常用于此目的的組件包括開關(guān)以及電感，電容器和變壓器等被動組件。避免使用電阻以減少可能的功率損失。這些組件互連的方式取決于所需的冪翻譯方法。
功率轉(zhuǎn)換的簡單形式是將一個幅度，相和頻率的多相交流電壓轉(zhuǎn)換為另一個大小，相位和頻率。從這個意義上講，DC輸入或輸出可以被視為零相和頻率的AC。
DC-DC轉(zhuǎn)換器是一種電子電路，可根據(jù)要求促進直流電流從一個電壓級別轉(zhuǎn)換為另一個電壓水平。該電力轉(zhuǎn)換器能夠以廣泛的功率水平從非常低的功率（例如電池）到非常大的功率，例如大型高壓發(fā)電系統(tǒng)。
一些樣品DC-DC轉(zhuǎn)換器電路成品如圖2所示。DC-DC轉(zhuǎn)換器可以從可能控制或可能無法控制到恒定或可變負載的源中有效地產(chǎn)生受調(diào)節(jié)的電壓，從而確保除所需的電壓級別變化外，還可以確保適當?shù)南到y(tǒng)調(diào)節(jié)。
DC-DC轉(zhuǎn)換器
圖2。 樣品DC-DC轉(zhuǎn)換器。圖像用 XP Power提供根據(jù)應(yīng)用程序的不同，轉(zhuǎn)換器電路可能僅由一個開關(guān)，一個電感器和一個電容器組成，或者由于使用將多個組件集成到特定方式中以實現(xiàn)所需的功率轉(zhuǎn)換而可能很復(fù)雜。
操作原則
DC-DC轉(zhuǎn)換器電路使用開關(guān)和其他被動組件采用高頻轉(zhuǎn)換來消除開關(guān)噪聲，從而調(diào)節(jié)輸出電壓。儲能元素的排列由逐步或逐步要求以及手頭應(yīng)用確定。
DC驅(qū)動的振蕩器可用于驅(qū)動簡單的二極管電容器電壓乘數(shù)網(wǎng)絡(luò)，飛行電容器電壓轉(zhuǎn)換器，二極管驅(qū)動式電荷泵或升壓變壓器以及整流器網(wǎng)絡(luò)[3]。這些是大多數(shù)電子DC-DC轉(zhuǎn)換器運行的方式。
DC-DC轉(zhuǎn)換器電路操作的基本思想是電路中使用的電感器和電容器應(yīng)以某種方式形成低通濾網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。這有助于地減少或消除由于切換動作而形成的輸出電壓的AC波紋或其他組件的可能疊加。
關(guān)鍵要點
功率轉(zhuǎn)換器是一種連續(xù)將一種能量轉(zhuǎn)換為另一種能量的設(shè)備。
DC-DC轉(zhuǎn)換器是一種電子電路，可根據(jù)要求促進直流電流從一個電壓級別轉(zhuǎn)換為另一個電壓水平。
DC-DC轉(zhuǎn)換器電路使用開關(guān)和其他被動組件采用高頻轉(zhuǎn)換來消除開關(guān)噪聲，從而調(diào)節(jié)輸出電壓。
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