【技术】玩转DC-DC电路，你需要掌握这些
DC-DC是一种在直流电路中将一个电压值的电能变为另一个电压值的电能的装置，其采用微电子技术，把小型表面安装集成电路与微型电子元器件组装成一体而构成。本文中恩智测控将与大家分享DC-DC电路相关知识。
DC-DC指直流转直流电源（Direct Current），是一种在直流电路中将一个电压值的电能变为另一个电压值的电能的装置。如，通过一个转换器能将一个直流电压（5.0V）转换成其他的直流电压（1.5V或12.0V），我们称这个转换器为DC-DC转换器，或称之为开关电源或开关调整器。
DC-DC转换器一般由控制芯片，电感线圈，二极管，三极管，电容器构成。在讨论DC-DC转换器的性能时，如果单针对控制芯片，是不能判断其优劣的。其外围电路的元器件特性，和基板的布线方式等，都会改变电源电路的性能。因此，应进行综合判断。
DC-DC转换器的使用有利于简化电源电路设计，缩短研制周期，实现最佳指标等，被广泛用于电力电子、军工、科研、工控设备、通讯设备、仪器仪表、交换设备、接入设备、移动通讯、路由器等通信领域和工业控制、汽车电子、航空航天等领域。具有可靠性高、系统升级容易等特点，电源模块的应用越来越广泛。
此外，DC-DC转换器还广泛应用于手机、MP3、数码相机、便携式媒体播放器等产品中。在电路类型分类上属于斩波电路。
特点
其主要特点是效率高：与线性稳压器的LDO相比较，效率高是DC-DC的显著优势。通常效率在70%以上，效率高的可达到95%以上，其次是适应电压范围宽。
A：调制方式
1、PFM（脉冲频率调制方式）
开关脉冲宽度一定，通过改变脉冲输出的频率，使输出电压达到稳定。PFM控制型即使长时间使用，尤其小负载时具有耗电小的优点。
2、PWM（脉冲宽度调制方式）
开关脉冲的频率一定，通过改变脉冲输出宽度，使输出电压达到稳定。PWM控制型效率高并具有良好的输出电压纹波和噪声。
B：通常情况下
采用PFM和PWM这两种不同调制方式的DC-DC转换器的性能不同点如下。
PWM的频率，PFM的占空比的选择方法。PWM/PFM转换型小负载时实行PFM控制，且在重负载时自动转换到PWM控制。
架构分类
常见的三种原理架构
A、Buck（降压型DC-DC转换器）
B、Boost（升压型DC-DC转换器）
C、Buck-Boost（升降压型DC-DC转换器）
伏秒平衡原则：处于稳定状态的电感，电感两端的正伏秒积等于负伏秒积，即：电感两端的伏秒积在一个开关周期内必须平衡。
当开关导通时：输入电压Vin加到LC滤波器的输入端，电感上的电流以固定斜率线性上升。
当开关关断时：由于电感上的电流不能突变，电感中存储的能量向负载释放，电感电流通过二极管续流 ，在这个阶段，电流波形是一条斜率为负的斜线。
设计技巧及主要技术参数选用要求
DC-DC电路设计至少要考虑以下条件：
A.外部输入电源电压的范围，输出电流的大小；
B. DC-DC输出的电压，电流，系统的功率最大值。
1.输入/输出电压
要按照器件的推荐工作电压范围选用，并且要考虑实际电压的波动范围，确保不能超出器件规格。
2.输出电流
器件持续的输出电流能力是一个重要的参数，选用时要参考此参数，并要保留一定的余量。
此参数的选取还要评估电路的瞬间峰值电流和发热的情况，综合来确定，并满足降额要求。
3.纹波
纹波是衡量电路的输出电压波动的重要参数，要关注轻载和重载纹波，一般轻载纹波要大。注意核电等场合下轻载纹波是否会超出要求。
实际测试下各种场景负载下的情况，通常选用示波器20M带宽来测试。
4.效率
要同时关注轻载和重载两种情况，轻载会影响待机功率，重载影响温升。
通常看12V输入，5V输出下10mA的效率，一般要80%以上。
5.瞬态响应
瞬态响应特性反应负载剧烈变化时系统是否能及时调整以保证输出电压的稳定。
要求输出电压波动越小越好，一般按峰峰值10%以下要求。
实际要注意按推荐值选用反馈电容。常见取值在22p到120pF。
6.开关频率
常用的开关频率多数在500kHz以上，较高的开关频率1.2M到2M的也有。由于频率高开关损耗增加IC散热设计要好，故主要集中在5V低压输入小电流的产品。
开关频率关系到电感电容的选用，其它如EMC，轻载下噪音等问题也与之有关。
7.反馈参考电压及精度
反馈电压要与内部的参考电压相比较，配合外部的反馈分压电阻，输出不同电压。不同产品的参考电压会有不同，如0.6~0.8V，替换时注意调整反馈电阻。
反馈电阻要选用1%精度，只要根据厂家推荐来选，一般不要选的过大，以免影响稳定性。
参考电压精度影响输出准确度，常见精度在2%以下，如1%~1.5%。精度高的产品成本会有差别，根据需要选择。
8.线性稳定度和负载稳定度
线性稳定度反应输入电压变化输出电压稳定性，负载稳定度反应输出负载变化输出电压稳定性。一般要求1%，最大不要超3%。
9.EN电平
EN高低电平要满足器件规格要求，有些IC不能超出特定电压范围；电阻分压时注意满足及时关断，并且考虑电压波动最大范围内要满足。
由于时序控制的需要，该引脚会增加电容，为了电平调节和关断放电，同时要有对地电阻。
10.保护性能
要有过流保护OCP、过热保护OTP等，并且保护后条件消失能自恢复。
11.其它
要求有软启动、热阻和封装，使用温度范围要能覆盖高低温等。
以上就是DC-DC电路的基本原理，您学会了吗？
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PowerExpert致力于氮化镓电力电子产品的应用与仿真
PowerExpert专注于氮化镓（GaN）电力电子产品的应用与仿真。GaN作为一种新型半导体材料，以其高热导率、宽禁带、高击穿场强和电子迁移率等特性，在电力电子领域展现出优异性能。它广泛应用于高频高功率电子器件、电源管理和电力转换，特别是在4G、5G通信、电动汽车充电器和太阳能逆变器等领域。通过PowerExpert仿真分析，可计算出GaN器件在开关过程中的损耗，并与实测结果进行比对其高效性能。
电力电子系列电容器 (POWER ELECTRONICS CAPACITORS)
胜业电气股份有限公司提供电力电子系列电容器，包括直流支撑电容、交流滤波电容等，广泛应用于光伏、风电、电动汽车等领域。公司拥有多项专利和认证，产品通过UL、CQC等质量认证，年销售额达4亿多元。资料详细介绍了产品型号、技术参数、应用领域和选型指南。
胜业电气 - 电力电子系列电容器,4S INTELLIGENT CAPACITORS,4S智能电容器,DC-LINK CAPACITOR,电容器,直流链路电容器,DC-LINK CAPACITORS,交流滤波电容器,4S智能电容,IMPULSE CAPACITOR,塑壳交流滤波电容,塑壳直流支撑电容,通用电容器,铝壳三相交流滤波电容,电能质量管理类电容,无功补偿电容,储能电容,干式通用型电容,电力电子类电容器,POWER ELECTRONICS CAPACITORS,SNUBBER CAPACITORS,家用电器电容器,高频交流滤波电容,灯具补偿类电容器,滤波电容,积木式直流支撑电容,IGBT吸收电容,IGBT缓冲电容器,PCB 用直流支撑电容,IGBT阻尼吸收电容,通用型干式电容,脉冲电容,方形大容量直流支撑电容,AC FILTER CAPACITOR,电动汽车专用电容,DC-LINK电容,PFC电容器,PFC CAPACITORS,通用型电容,IGBT SNUBBER CAPACITOR,GENERAL PURPOSE CAPACITOR,脉冲电容器,铝壳单相交流滤波电容,电力电子电容器,大功率交流滤波电容器,铝壳直流支撑电容,工业电机电容器,HEAVY-DUTY AC FILTER CAPACITORS,缓冲电容器,DCLSY600-650,DCLJCSY450-200,DCLSY1100-900,I0450L7500UKM2RYU3N,FFC1SY 690-120,SNUT2SY 800-20,I3300L2001UMM6RYU3N,I1100L6000UJN1BGF3N,DCLJ2SY600-450,SNUT2SY 1400-5,DCLT5SY450-170,L0250F4000UKN1EEL2P,DCLSY800-1800,FFC3SY850-8,J1100M2001UKN1DKM1P,I0500L7500UKM2RYU3N,L0500F2200UKN1EFU2P,SNUT2SY 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VEHICLE,家电产品,焊接机,工业驱动器,大功率逆变焊机,ELECTRIC LOCOMOTIVE,静止同步补偿器,不间断电源,UPS,储能焊机,LOW POWER UPS,VOLTAGE CONVERTERS,组串式光伏逆变器,静止无功发生器,HVDC,HYBRID ELECTRIC VEHICLE,风电,电压转换器,IMPULSE GENERATOR,STATCOM,电容储能焊机,离网式光伏逆变器,风电变流器,电动巴士,SVG,激光电源,混合动力车,离网光伏逆变器,MAGNETIZER,SVG格式,电动汽车,变流器,磁化器,LIGHTS,电机驱动,LASER POWER SUPPLY,医疗设备,高端电源,OFF-GRID PV INVERTER,HEAVY-DUTY AC FILTER,电动车,INDUCTION HEATING EQUIPMENT,工业电源,电力机车,柔性直流输电,焊机,MEDICAL EQUIPMENT,变频器,INDUSTRY DRIVER,电动大巴,重型交流滤波器,电动物流车,HOUSEHOLD APPLIANCES,电机驱动系统,脉冲发生器,电能质量管理装置,WIND POWER CONVERTER,WELDING MACHINE,混合动力汽车,POWER QUALITY MANAGEMENT DEVICES,MOTOR DRIVER SYSTEM,医疗器械,小功率UPS,WIND-POWER CONVERTER,ENERGY-STORAGE WELDING MACHINE,CAPACITOR DISCHARGE WELDING MACHINE,FREQUENCY CONVERTER,PCB,静态无功发生器,大功率变频器,灯光,STATIC REACTIVE POWER GENERATOR,大功率电焊机,开关电源,INDUSTRIAL DRIVES,PV INVERTER,ELECTRIC VEHICLE,FREQUENCY INVERTER,印刷电路板,电力电子,焊接设备,工业电机,POWER QUALITY MANAGEMENT COMPONENTS,工业,充磁机,INDUSTRIAL MOTORS,感应加热设备,灯具,PV逆变器,INDUSTRIAL POWER SUPPLY,柔性高压直流输电,光伏,家用电器,ELECTRIC BUS,APF,行业驱动因素,工业电动机,光伏逆变器,中频逆变焊机
FN2-XXXXXC3N系列DC-DC转换器
FN2-XXXXXC3N系列DC-DC转换器是一款固定输入电压、隔离式、输出功率为2W的转换器。该系列产品具有高达86%的效率，采用小型SIP封装，隔离电压高达3000VDC，工作温度范围为-40℃至+105℃，适用于多种电子设备。
爱浦电子 - DC-DC CONVERTER,DC-DC变换器,FN2-12S24C3N,FN2-12D05C3N,FN2-12S3V3C3N,FN2-05S3V3C3N,FN2-24S12C3N,FN2-05D15C3N,FN2-15D15C3N,FN2-12D24C3N,FN2-15S05C3N,FN2-XXXXXC3N SERIES,FN2-05S05C3N,FN2-24D12C3N,FN2-12D09C3N,FN2-05S09C3N,FN2-15S24C3N,FN2-15D05C3N,FN2-12S09C3N,FN2-24S05C3N,FN2-05D09C3N,FN2-24S24C3N,FN2-05D05C3N,FN2-05D12C3N,FN2-12S05C3N,FN2-15D12C3N,FN2-15D24C3N,FN2-12D12C3N,FN2-15S15C3N,FN2-05S15C3N,FN2-15S12C3N,FN2-24S15C3N,FN2-05S12C3N,FN2-05D24C3N,FN2-24S09C3N,FN2-12S15C3N,FN2-05S24C3N,FN2-24D15C3N,FN2-12S12C3N,FN2-XXXXXC3N,FN2-12D12V5C3N,FN2-12D15C3N,FN2-24D05C3N,FN2-24D09C3N,FN2-24S3V3C3N,FN2-24D24C3N,PURE DIGITAL CIRCUIT,DATA EXCHANGE CIRCUIT,通讯,通用低频模拟电路,纯数字电路,仪器,RELAY DRIVE CIRCUIT,继电器驱动电路,INSTRUMENT,数据交换电路,COMMUNICATION,GENERAL LOW FREQUENCY ANALOG CIRCUIT
【元件】宏发新品电力电子电容器HCDB(H)-125℃（耐高温型），具备优良自愈性和较高载流能力
宏发深耕实业40年匠心积淀，始终坚持创新和突破！宏发新推出电力电子电容器HCDB(H)-125°C（耐高温型），优异性能满足严苛工作环境需求，广泛应用于DC-DC变换器、OBC、WPT等。
鼎阳科技发布SPS5000X系列直流开关电源，具备多种电压和电流输出组合，可将输出功率扩展到3240W
2020年11月3日，鼎阳科技正式发布SPS5000X系列宽范围高精度可编程直流开关电源。此系列具备多种电压和电流输出组合，共计15种型号，输出功率涵盖360W,720W,1080W并可通过3台电源并联将输出功率扩展到3240W。可广泛应用于智能汽车，通信，电力，新能源，科研教育等领域。
HI-SEMICON 产品 DC-DC 电源分享
本资料介绍了深鸿盛电子有限公司的DC-DC电源产品及相关知识。内容包括公司简介、发展历程、专利情况、封装展示、电源模块介绍、DC-DC模块拓扑、电子元器件温度标准、DC-DC模块选型、发展趋势、产业链全景图以及主要器件型号。
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【成功案例】国产DSP ADP32F03芯片替代TI DSP2812用于军工雷达系统开关电源，功能完全兼容、程序无需改动
本文采用国产进芯ADP32F03 DSP作为主控芯片，设计了一款用于军工雷达系统上的模块电源。通过实验结果可以看出采用ADP32F03芯片替代TI 的DSP2812是能够保证系统的稳定运行，而且该芯片具有主频高、低功耗、可靠性高、价格相对国内其它芯片便宜等有点。
DC-DC转换器测试系统解决方案
恩智（NGI）作为电子电路与测控技术方案提供商，推出DC-DC转换器测试系统解决方案。该方案基于GB/T 24347-2021等标准，结合多年测试经验，提供从常温测试到试验测试的全面解决方案。系统支持多种测试项目，包括输入/输出特性、保护项、时序等，并具备开放式架构和模块化设计，满足不同功率和测试需求。
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满足150W内适配器、PD快充、氮化镓快充等主流产品测试需要；并可查看被测开关电源支持协议，诱导多种充电协议输出，结合电子负载和示波器进行高精度测试。测试浪涌电流最大40A。支持到场/视频直播测试，资深专家全程指导。
实验室地址： 深圳 提交需求>
可定制车规级电感的电流范围0.3~17.9A，尺寸最小1x0.55x0.5mm到最大12.5x12.5x6mm，工作频率100KHz~2MHz，感值范围：0.47uH~4.7mH。符合IATF16949和AECQ-200。SPQ为5K。
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授权代理品牌：集成电路
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