【導讀】電力電子系統構成了我們每天使用的大量設備中必不可少的一部分。如果沒(méi)有關(guān)鍵的電源電子組件稱(chēng)為轉換器，便攜式電子設備（例如手機和筆記本電腦）無(wú)法正常運行。
電力電子系統構成了我們每天使用的大量設備中必不可少的一部分。如果沒(méi)有關(guān)鍵的電源電子組件稱(chēng)為轉換器，便攜式電子設備（例如手機和筆記本電腦）無(wú)法正常運行。
由于這些復雜設備中存在大量的子電路，因此需要滿(mǎn)足與為設備供電的電池或交流電源不同的各種電壓要求。這是DC-DC轉換器派上用場(chǎng)的地方，并提供了根據圖1所示的要求，根據需求逐步降低電壓。
DC-DC轉換器的升級和降低功能
圖1。DC -DC轉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(shí)，這也可以補償系統，從而使系統更有效，成本效益和緊湊[1]。繼續閱讀以了解有關(guān)DC-DC轉換器的歷史，它們的工作方式以及如何幫助構建巨大系統的更多信息。
DC-DC轉換器的歷史
當半導體技術(shù)處于初始階段時(shí)，通過(guò)使用振動(dòng)器，升壓變壓器和整流器組件將直流電流（DC）電源電壓轉換為更高電壓。這對于低功率應用是可行的。
但是，對于高功率應用，需要電動(dòng)機來(lái)驅動(dòng)合適的電壓的發(fā)電機。事實(shí)證明，這樣的過(guò)程會(huì )花費大量時(shí)間進(jìn)行設置程序，涉及高昂的成本，并且總體上效率較低。
隨著(zhù)半導體設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(jìn)行有效設計和實(shí)施轉換電路。的優(yōu)勢是能夠使用固態(tài)開(kāi)關(guān)模式轉換設計節能過(guò)程，而不是以熱量形式消散多余能量的古老方法。
什么是電源轉換器？
功率轉換器是一種連續將一種能量轉換為另一種能量的設備。有幾種此類(lèi)設備，具有不同程度的復雜性，可靠性和性能[2]。同樣，功率轉換機制可以以各種形式發(fā)生，包括機械，化學(xué)和電氣過(guò)程。
對于電力電子系統中的應用，能夠使用電氣過(guò)程動(dòng)態(tài)執行能量翻譯的轉換器。通常用于此目的的組件包括開(kāi)關(guān)以及電感，電容器和變壓器等被動(dòng)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。
功率轉換的簡(jiǎn)單形式是將一個(gè)幅度，相和頻率的多相交流電壓轉換為另一個(gè)大小，相位和頻率。從這個(gè)意義上講，DC輸入或輸出可以被視為零相和頻率的AC。
DC-DC轉換器是一種電子電路，可根據要求促進(jìn)直流電流從一個(gè)電壓級別轉換為另一個(gè)電壓水平。該電力轉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。
一些樣品DC-DC轉換器電路成品如圖2所示。DC-DC轉換器可以從可能控制或可能無(wú)法控制到恒定或可變負載的源中有效地產(chǎn)生受調節的電壓，從而確保除所需的電壓級別變化外，還可以確保適當的系統調節。
DC-DC轉換器
圖2。 樣品DC-DC轉換器。圖像用 XP Power提供根據應用程序的不同，轉換器電路可能僅由一個(gè)開(kāi)關(guān)，一個(gè)電感器和一個(gè)電容器組成，或者由于使用將多個(gè)組件集成到特定方式中以實(shí)現所需的功率轉換而可能很復雜。
操作原則
DC-DC轉換器電路使用開(kāi)關(guān)和其他被動(dòng)組件采用高頻轉換來(lái)消除開(kāi)關(guān)噪聲，從而調節輸出電壓。儲能元素的排列由逐步或逐步要求以及手頭應用確定。
DC驅動(dòng)的振蕩器可用于驅動(dòng)簡(jiǎn)單的二極管電容器電壓乘數網(wǎng)絡(luò )，飛行電容器電壓轉換器，二極管驅動(dòng)式電荷泵或升壓變壓器以及整流器網(wǎng)絡(luò )[3]。這些是大多數電子DC-DC轉換器運行的方式。
DC-DC轉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(dòng)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(diǎn)
功率轉換器是一種連續將一種能量轉換為另一種能量的設備。
DC-DC轉換器是一種電子電路，可根據要求促進(jìn)直流電流從一個(gè)電壓級別轉換為另一個(gè)電壓水平。
DC-DC轉換器電路使用開(kāi)關(guān)和其他被動(dòng)組件采用高頻轉換來(lái)消除開(kāi)關(guān)噪聲，從而調節輸出電壓。
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