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DC/DC

開關式穩壓器的特性和評估方法

開關式穩壓器的基本:開關式穩壓器的種類

開關式穩壓器有各種不同種類,分類的方法也視其觀點而定。這裡試著依輸入電源的不同、電路方式、以及功能和運作的不同來分類。

依開關式穩壓器的電路方式來分類

□DC/DC轉換器(converter,整流器)

▼非絕緣型

  • 非同步整流式
  • 同步整流式

▼絕緣型

  • 返馳式(Flyback)
  • 前向式(forward)
  • 推挽式轉換器(Push-Pull)
  • 半橋式/全橋式(half/full bridge)

□AC/DC轉換器

▼非絕緣型

▼絕緣型

首先,可以依輸入電源為DC(直流)或AC(交流)分為DC/DC轉換器和AC/DC轉換器,各自再分為非絕緣型和絕緣型。

絕緣型為輸入(一次)和輸出(二次)被絕緣之類型,絕緣主要可利用變壓器(transformer)。産業機器或醫療機器等在要求損害時具備高安全性之情況下絕緣型是使用的標準。非絕緣型於輸出入間有導通,尤其是在無須絕緣之同電路機板内的電壓變換等幾乎皆為非絕緣型。

非絕緣型及絕緣型之轉換器的架構各自有適合之電路方式。有同步整流式或返馳式等稱呼,構造零件或電路規模、當然運作原理也不相同。

其次,依功能和運作方式分類,不過從這裡開始會以DC/DC轉換器進入話題。AC/DC轉換器由於在初段將AC整流-平滑後基本上會變為DC/DC轉換器之運作,故以後請一視同仁。

依開關式穩壓器之功能和運作分類

依開關式穩壓器之功能和運作分類

DC/DC變換可以升降輸入電壓。此外,亦可加以應用進行升降壓、反轉等變換。電路構造或欲選擇之IC則視所必要之功能而異。

控制輸出電壓的運作模式有PWM(Pulse Width Modulation:脈衝振幅調變)和PFM(Pulse Frequency Modulation:脈衝頻率調變)。PWM係藉由開關周期(頻率)一定且調整ON和OFF時間比來進行安定化之模式,而PFM則為ON或OFF時間一定且進行頻率變更之方法。以後會有詳述。

另外,為使輸出安定化之反饋控制方式有電流模式、電壓模式、遲滯等種類。這些也在以後會有詳述。

開關式穩壓器由這些組合構成,須透過用途、輸出入條件、要求規格或性能目標、以及成本或尺寸等限制事項的檢討進行最佳選擇。因此,有必要了解各自方式的特徴和優缺點。


開關調節器的特性及驗證方法