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DC-DC轉(zhuǎn)換器

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創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2022-01-17
DC-DC轉(zhuǎn)換器圖1

DC-DC轉(zhuǎn)換器的實(shí)例教程

二、DC/DC轉(zhuǎn)換器 何謂DC/DC轉(zhuǎn)換器？ DC/DC轉(zhuǎn)換器是一種將DC（直流）轉(zhuǎn)換為DC（直流）的元件，具體是指利用DC（直流）轉(zhuǎn)換電壓的元件。IC等電子元件各自的工作電壓范圍不同，因此需要轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電壓。 生成電壓低于初始電壓的轉(zhuǎn)換器被稱為"降壓轉(zhuǎn)換器"；生成電壓高于初始電壓的轉(zhuǎn)換器被稱為"升壓轉(zhuǎn)換器"。 名稱說(shuō)明 DC/DC轉(zhuǎn)換器是指將直流轉(zhuǎn)換為直流的裝置的名稱。 它常被稱為線性穩(wěn)壓器或開關(guān)穩(wěn)壓器等，以轉(zhuǎn)換方式的名稱命名。 降低電壓的電源裝置 降壓轉(zhuǎn)換器、Buck轉(zhuǎn)換器、Step?down轉(zhuǎn)換器 提高電壓的電源裝置 升壓轉(zhuǎn)換器、Boost轉(zhuǎn)換器、Step?up轉(zhuǎn)換器 升降電壓的電源裝置 升降壓轉(zhuǎn)換器、Buck-Boost轉(zhuǎn)換器 生成負(fù)電壓的電源裝置 負(fù)電壓轉(zhuǎn)換器、反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換器、逆變轉(zhuǎn)換器 為何需要DC/DC轉(zhuǎn)換器？ 插入插座進(jìn)行工作的電氣產(chǎn)品需要使用將AC（交流）100V轉(zhuǎn)換為DC（直流）的"AC/DC轉(zhuǎn)換器"。 這是因?yàn)榇蟛糠职雽?dǎo)體部件只能在DC下工作。 整機(jī)電路板上搭載的IC等具有各自固有的工作電壓范圍，電壓精度要求也不同。 通過(guò)電壓不穩(wěn)的電源等供電會(huì)導(dǎo)致誤動(dòng)作或特性劣化等異常。 因此，需使用"DC/DC轉(zhuǎn)換器"轉(zhuǎn)換為所需的電壓并實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定化。 通過(guò)DC/DC轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)電壓穩(wěn)定的裝置被稱為電壓穩(wěn)壓器。 電源IC種類 電源IC大致分為線性穩(wěn)壓器和開關(guān)穩(wěn)壓器兩種。 作為其各自的輸出形式，線性穩(wěn)壓器僅可降壓輸出比輸入電壓低的電壓。
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關(guān)鍵要點(diǎn)： ? 在升壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器的PCB布局中，AGND和PGND需要分離。 ? 原則上，升壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器的PCB布局中的PGND配置在頂層而無(wú)需分隔。 ? 在升壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器的PCB布局中，如果分隔PGND而經(jīng)由過(guò)孔在背面連接，則受過(guò)孔電阻和電感的影響，損耗和噪聲將會(huì)增加。 ? 在升壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器的PCB布局中，多層電路板在內(nèi)層或背面配置接地層時(shí)，需要注意與高頻開關(guān)噪聲較多的輸入端和二極管PGND之間的連接。 ? 在升壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器的PCB布局中，頂層PGND與內(nèi)層PGND的連接，要通過(guò)多個(gè)過(guò)孔連接，以降低阻抗，減少直流損耗。 ? 在升壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器的PCB布局中，公共接地或信號(hào)接地與PGND的連接要在高頻開關(guān)噪聲較少的輸出電容器附近的PGND進(jìn)行，不可在噪聲較多的輸入端或二極管附近的PGN連接。 —— The End ——
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二、DC/DC轉(zhuǎn)換器 何謂DC/DC轉(zhuǎn)換器？ DC/DC轉(zhuǎn)換器是一種將DC（直流）轉(zhuǎn)換為DC（直流）的元件，具體是指利用DC（直流）轉(zhuǎn)換電壓的元件。IC等電子元件各自的工作電壓范圍不同，因此需要轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電壓。 生成電壓低于初始電壓的轉(zhuǎn)換器被稱為"降壓轉(zhuǎn)換器"；生成電壓高于初始電壓的轉(zhuǎn)換器被稱為"升壓轉(zhuǎn)換器"。 名稱說(shuō)明 DC/DC轉(zhuǎn)換器是指將直流轉(zhuǎn)換為直流的裝置的名稱。 它常被稱為線性穩(wěn)壓器或開關(guān)穩(wěn)壓器等，以轉(zhuǎn)換方式的名稱命名。 為何需要DC/DC轉(zhuǎn)換器？ 插入插座進(jìn)行工作的電氣產(chǎn)品需要使用將AC（交流）100V轉(zhuǎn)換為DC（直流）的"AC/DC轉(zhuǎn)換器"。 這是因?yàn)榇蟛糠职雽?dǎo)體部件只能在DC下工作。 整機(jī)電路板上搭載的IC等具有各自固有的工作電壓范圍，電壓精度要求也不同。 通過(guò)電壓不穩(wěn)的電源等供電會(huì)導(dǎo)致誤動(dòng)作或特性劣化等異常。 因此，需使用"DC/DC轉(zhuǎn)換器"轉(zhuǎn)換為所需的電壓并實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定化。 通過(guò)DC/DC轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)電壓穩(wěn)定的裝置被稱為電壓穩(wěn)壓器。 電源IC種類 電源IC大致分為線性穩(wěn)壓器和開關(guān)穩(wěn)壓器兩種。 作為其各自的輸出形式，線性穩(wěn)壓器僅可降壓輸出比輸入電壓低的電壓。 開關(guān)穩(wěn)壓器則具有自由度，輸出形式包括以下4種： ?降壓輸出比輸入電壓低的電壓 ?升壓輸出比輸入電壓高的電壓 ?升降壓輸出恒定電壓，與輸入電壓的高低無(wú)關(guān) ?從正電壓反轉(zhuǎn)輸出負(fù)電壓 而且，開關(guān)穩(wěn)壓器的整流方式有同步整流和非同步整流（二極管整流）。 【電源IC種類】 線性穩(wěn)壓器和開關(guān)穩(wěn)壓器 通過(guò)DC/DC轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)電壓穩(wěn)定的裝置被稱為電壓穩(wěn)壓器。
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DC-DC轉(zhuǎn)換器是一種電氣系統(tǒng)（設(shè)備），它將直流（DC）源從一個(gè)電壓電平轉(zhuǎn)換為另一個(gè)電壓電平。換句話說(shuō)，DC-DC轉(zhuǎn)換器將直流輸入電壓作為輸入，并輸出不同的直流電壓。輸出直流電壓可以高于或低于直流輸入電壓。顧名思義，DC-DC轉(zhuǎn)換器僅適用于直流（DC）源，而不適用于替代電流（AC）源。 DC-DC轉(zhuǎn)換器也稱為DC-DC電源轉(zhuǎn)換器或電壓調(diào)節(jié)器。 圖片：DC-DC轉(zhuǎn)換器的工作原理 如果我們有兩個(gè)電氣系統(tǒng)，在不同的電壓水平下工作，一個(gè)高電平（140 V），另一個(gè)低電平（14 V），DC-DC轉(zhuǎn)換器可以將它們之間的電壓從高轉(zhuǎn)換為低或從低到高。從一個(gè)電壓電平到另一個(gè)電壓杠桿的轉(zhuǎn)換是在一些功率損耗的情況下完成的。根據(jù)DC-DC轉(zhuǎn)換器的工作點(diǎn)（電壓和電流）和轉(zhuǎn)換器的類型，效率可以在75%至95%或更高之間。
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本篇文章介紹了考慮電感器部分飽和磁性材料的仿真工作流程，該材料用于開關(guān)模式電源（升壓轉(zhuǎn)換器）。此工作流程包括印刷電路板 （PCB） 和功率電感器的 3D 模型。 背景 開關(guān)模式電源（如 DC-DC 轉(zhuǎn)換器）的 3D EM 和電路協(xié)同仿真涉及 3D 模型和電路模型。3D 模型使用CST 微波工作室（CST MWS） 和組件（通常采用 SPICE 格式）與電路原理圖 CST Design Studio 內(nèi)的 3D 模型連接。這種方法提供了準(zhǔn)確的系統(tǒng)響應(yīng)，但無(wú)法使用 SPICE 正確建模場(chǎng)分布。特別是，模擬只能使用 3D 電感器模型建模的電感器的磁場(chǎng)分布。 此外，當(dāng) DCDC 轉(zhuǎn)換器的輸出電流增加時(shí)，電感處的電流也會(huì)增加。電感處直流電流的進(jìn)一步增加將導(dǎo)致（部分）磁飽和，并導(dǎo)致電感值降低。 3D EM 和 Circuit 協(xié)同仿真 協(xié)同仿真的第一步是將 PCB 的 3D 模型導(dǎo)入 CST MWS。元件連接使用離散端口進(jìn)行建模。每個(gè)離散端口都被激發(fā)，S 參數(shù)結(jié)果在 3D 仿真后可用。圖 1 顯示了 PCB 模型和離散端口。 圖 1.具有離散端口連接的 DC-DC 轉(zhuǎn)換器的 PCB 模型 之后，R、L、C、二極管和晶體管等電路元件在原理圖中與 CST MWS 模塊連接，其中包含 PCB 寄生信息。無(wú)源電路元件的電氣行為可以使用 SPICE 模型或 Touchstone 模型來(lái)表示。對(duì)于有源電路元件，需要一個(gè) SPICE 模型。電路元件和 CST MWS 模塊的完整連接如圖 2 所示。 圖 2.帶 MWS 模塊的 DC-DC 升壓轉(zhuǎn)換器的協(xié)同仿真電路原理圖 如前所述，為了在仿真中準(zhǔn)確模擬功率電感的場(chǎng)輻射，必須考慮線圈的 3D 模型。電感器主體的材料使用德拜 1階磁散模型進(jìn)行建模，靜態(tài)磁導(dǎo)率為 125。
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DC-DC轉(zhuǎn)換器圖2

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DC-DC轉(zhuǎn)換器的最新內(nèi)容

DC-DC轉(zhuǎn)換器：DC-DC轉(zhuǎn)換器可調(diào)節(jié)電池的高壓DC輸出，提供為照明、娛樂(lè)系統(tǒng)或空調(diào)等輔助系統(tǒng)供電所需的低壓DC電源。其集成了不同電力電子器件，包括功率半導(dǎo)體、功率二極管、電容和磁性元件等。此外，也可將一款DC-DC轉(zhuǎn)換器集成到包含充電器和接線盒的供電模塊（PDM）中。
產(chǎn)品描述: MS4932是一款三相正弦波無(wú)刷直流電機(jī)(BLDC)或永磁同步電機(jī)(PMSM)控制器。該芯片對(duì)霍爾感應(yīng)信號(hào)進(jìn)行處理，控制器可以通過(guò)開關(guān)三相轉(zhuǎn)換器來(lái)實(shí)現(xiàn) PWM 交換。MS4932/MS4932N 有兩種 PWM 模式：正弦波模式和方波模式。該芯片具有過(guò)壓保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、短路保護(hù)以及過(guò)溫保護(hù)，用來(lái)保護(hù)芯片及馬達(dá)不會(huì)受到損壞。 主要特點(diǎn)
公司致力于成為全球領(lǐng)先的智能電動(dòng)汽車部件及解決方案提供商，主要產(chǎn)品包括電驅(qū)系統(tǒng)（電控、電機(jī)、三合一/多合一驅(qū)動(dòng)總成）和電源系統(tǒng)（車載充電機(jī)、DC/DC轉(zhuǎn)換器、二合一/三合一電源總成）等動(dòng)力系統(tǒng)核心部件。 作為新能源汽車動(dòng)力系統(tǒng)的行業(yè)龍頭，聯(lián)合動(dòng)力位處產(chǎn)業(yè)鏈核心環(huán)節(jié)，肩負(fù)著推動(dòng)我國(guó)汽車制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要使命。
這款基于 ARM Cortex-M4 內(nèi)核的 MCU，主頻高達(dá) 120MHz，能夠快速響應(yīng)汽車電子系統(tǒng)中的各種電源控制需求，無(wú)論是車載 OBC/DC-DC 轉(zhuǎn)換器還是電池管理系統(tǒng)，都能確保電源控制的精準(zhǔn)與高效，可完全替代STM320F28035功能。
轉(zhuǎn)換器等模塊，關(guān)閉冗余電路節(jié)省300nA~5μA 溫度自適應(yīng)補(bǔ)償： 內(nèi)置溫度傳感器動(dòng)態(tài)調(diào)整射頻功率（-40℃~85℃），避免低溫過(guò)補(bǔ)償浪費(fèi)能量 nRF Connect SDK插件： 一鍵模擬電池壽命：輸入電池容量（如240mAh），輸出設(shè)備續(xù)航預(yù)測(cè)曲線 低功耗代碼模板庫(kù)：提供傳感器輪詢、事件驅(qū)動(dòng)等8種節(jié)能模式樣例 六、行業(yè)對(duì)標(biāo)：nRF54L的「能效霸權(quán)」 與TI
背景 開關(guān)模式電源（如 DC-DC 轉(zhuǎn)換器）的 3D EM 和電路協(xié)同仿真涉及 3D 模型和電路模型。3D 模型使用CST 微波工作室（CST MWS） 和組件（通常采用 SPICE 格式）與電路原理圖 CST Design Studio 內(nèi)的 3D 模型連接。這種方法提供了準(zhǔn)確的系統(tǒng)響應(yīng)，但無(wú)法使用 SPICE 正確建模場(chǎng)分布。
根據(jù)電源管理芯片的功能進(jìn)行分類，可以將其劃分為AC/DC電源轉(zhuǎn)換器、DC/DC電源轉(zhuǎn)換器、低壓差線性穩(wěn)壓器（LDO）、電池管理芯片、驅(qū)動(dòng)芯片。 電源管理是確保電子設(shè)備高效、穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵技術(shù)。隨著技術(shù)的進(jìn)步，電源管理芯片(PMIC)已經(jīng)發(fā)展成為一門高度集成化、智能化的科技。
（照片：日經(jīng)XTECH） 利用DC-DC轉(zhuǎn)換器降壓后的電力及12V電池輸出的電力經(jīng)過(guò)保險(xiǎn)絲和繼電器輸送給12V的電裝部件（圖6）。跟特斯拉一樣，車身ECU上配備的功率半導(dǎo)體也作為保險(xiǎn)絲使用，并不是由此直接給各個(gè)部件供電的形式。 圖6：海豹的12V電力的配電 后車身控制器由儀表板和前方的兩個(gè)保險(xiǎn)絲盒配電。
把3種主要零部件、DC-DC轉(zhuǎn)換器、車載充電器、電池管理系統(tǒng)（BMS）等集成到1個(gè)模塊中，被稱為“X合一”。 　　 　　致力于強(qiáng)化汽車業(yè)務(wù)的中國(guó)華為技術(shù)已經(jīng)開發(fā)出把3種主要零部件、DC-DC轉(zhuǎn)換器、車載充電器、BMS、PDU一體化的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)橋的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。
一、AC/DC轉(zhuǎn)換器 何謂AC/DC轉(zhuǎn)換器？ AC/DC轉(zhuǎn)換器是指將AC（交流電壓）轉(zhuǎn)換成DC（直流電壓）的元件。 為什么需要AC/DC轉(zhuǎn)換器？ 那是因?yàn)榧彝プ≌蜆欠拷邮盏降碾妷菏?00V或200V的AC電壓。 然而大家大部分使用的電器是在5V或3.3V的DC電壓下工作的。