现代电力电子技术之DCDCConverter

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dcdc原理

dcdc原理

dcdc原理DCDC原理。

DCDC(直流-直流)转换器是一种电子电路,用于将一个直流电压转换成另一个直流电压。

它在许多电子设备中都有广泛的应用,如手机、笔记本电脑、电视机、电脑显示器等。

本文将介绍DCDC原理的基本工作原理和应用。

DCDC转换器的基本工作原理是利用电感和电容器的存储能量来实现电压的转换。

在DCDC转换器中,输入端的直流电压首先通过一个开关管,然后进入一个电感。

当开关管关闭时,电感中储存的能量被释放,从而产生一个稳定的输出电压。

这个输出电压可以经过滤波电容器后,供给给电子设备使用。

DCDC转换器有多种不同的拓扑结构,如升压、降压、升降压等。

其中,最常见的是降压转换器,它可以将输入电压降低到所需的输出电压。

而升压转换器则可以将输入电压升高到所需的输出电压。

升降压转换器则可以实现输入电压到输出电压的双向转换。

在实际应用中,DCDC转换器需要考虑的因素有很多,如效率、稳定性、输出波形质量等。

为了提高转换效率,一般会采用PWM (脉宽调制)技术来控制开关管的导通时间,从而调节输出电压。

此外,还需要考虑输入电压范围、负载变化、温度变化等因素对转换器性能的影响。

除了在电子设备中的应用外,DCDC转换器还广泛应用于太阳能光伏发电系统、电动汽车、风力发电系统等领域。

在这些领域中,DCDC转换器不仅可以实现电压的转换,还可以实现电能的最大功率点追踪、电能的存储和管理等功能。

总之,DCDC转换器作为一种重要的电源管理器件,在现代电子技术中有着广泛的应用。

通过不断地研究和创新,相信它将在未来的电子领域中发挥越来越重要的作用。

dcdc eco-mode原理

dcdc eco-mode原理

dcdceco-mode原理一、简介DDCDC(DirectCurrenttoDCConverter)是一种电源转换设备,通常用于将一种类型的直流电源转换为另一种类型的直流电源。

在DDCDC转换过程中,Eco-Mode 是一种节能模式,它通过优化转换效率、降低功耗和减少环境影响来实现这一目标。

二、工作原理1.输入与输出:DDCDCEco-Mode设备通过输入一种类型的直流电压,将其转换为另一种所需的直流电压输出。

这种转换过程通常涉及到功率转换器和电子元件,如晶体管、电感和电容等。

2.电源转换优化:在Eco-Mode模式下,DDCDC设备通过调整电源转换器的参数和电路设计,以实现更高的转换效率。

这通常涉及到优化开关频率、降低开关损耗、减少磁性元件的体积和质量等。

3.功率因数校正:在Eco-Mode模式下,DDCDC设备通常采用功率因数校正技术,以提高输入电流的谐波失真和功率因数。

这有助于减少对电网的干扰,降低对其他设备的电气负荷,从而降低环境影响。

4.能源回收与再利用:Eco-Mode设备通常具有能源回收和再利用机制,将转换过程中的部分能量回收到电池或其他储能装置中。

这有助于延长设备的使用寿命,减少能源浪费,并降低环境影响。

5.动态调整与控制:在Eco-Mode模式下,DDCDC设备可以通过实时监测电源输入和输出状态,以及环境条件和负载变化,进行动态调整和控制。

这有助于确保设备始终处于最佳工作状态,并实现更高的能源利用效率。

三、应用场景DDCDCEco-Mode设备广泛应用于各种电子设备中,如移动设备、笔记本电脑、物联网设备、电动汽车等。

这些设备通常需要不同电压等级的直流电源,而Eco-Mode模式有助于提高电源转换效率,降低功耗和环境影响。

四、结论DDCDCEco-Mode原理是一种优化电源转换效率、降低功耗和环境影响的节能模式。

通过调整参数、优化电路设计和采用先进的电源管理技术,DDCDCEco-Mode 设备可以在保证性能的同时,实现更高的能源利用效率和更低的功耗。

DCDC变换器的发展和应用

DCDC变换器的发展和应用

DCDC变换器的发展和应用DC-DC变换器是一种电力变换装置,用于在直流电源之间变换电压或调整电源电压。

它是各种电子设备中非常重要的组件,广泛应用于电力电子、通信、工业控制、光电子和医疗设备等领域。

在直流电源应用的早期,人们主要使用线性稳压器来获得恒定电压输出。

然而,线性稳压器效率低下,且对于输入电压变化敏感,使得电源效率低下。

为了解决这个问题,人们开始研究开发DC-DC变换器。

DC-DC变换器的最早应用可以追溯到上世纪60年代,那时候主要使用的是线性稳压器和大功率真空管。

随着半导体技术的进步,人们逐渐发展出了各种类型的DC-DC变换器。

现代DC-DC变换器的发展主要集中在提高效率、减小尺寸和降低成本方面。

为了提高效率,人们开始采用高频开关技术,如脉冲宽度调制(PWM)和降低开关损耗的瞬态电压调制(TVS)技术。

此外,还引入了电感电容混合滤波技术,以减小输入电源的电流纹波。

随着微电子技术的发展,人们可以将更多的功能集成到单个芯片上。

例如,现在常见的DC-DC变换器芯片集成了功率开关器件、控制电路和监测电路。

这种集成化设计大大减小了电路的体积,提高了可靠性,并减少了制造成本。

DC-DC变换器的应用非常广泛。

在电力电子领域,DC-DC变换器主要用于能源转换装置,如电动机驱动器和UPS系统。

在通信领域,它被广泛应用于基站和网络设备中,用于电源管理和信号调节。

此外,在车载系统、航天器和医疗设备等领域也有广泛的应用。

总之,DC-DC变换器的发展经历了从线性稳压器到高效率、紧凑型集成芯片的演进。

它在电力电子、通信、工业控制、光电子和医疗设备等领域都扮演着重要的角色。

随着技术的不断进步和需求的不断增长,相信DC-DC变换器将会继续迎来更多的创新和应用。

dcdc变换器的简单介绍

dcdc变换器的简单介绍

dcdc变换器的简单介绍dcdc 变换器的简单介绍dcdc 变换也称直流-直流变换,dcdc 转换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压,也称为直流斩波。

斩波器的工作方式有两种,一是脉宽调制方式,Ts 不变,改变ton(通用),二是频率调制。

下面小编就dcdc 变换器的工作原理、技术要求以及工作模式来介绍简单dcdc 变换器。

工作原理dcdc 变换器是将直流电先逆变(升压或降压)成交流电,然后再整流变换成另一种直流电压的直流变换装置。

常用的直流—直流变换设备一般是由直流—直流变换模块、监控模块以及与之配套的用户接口板和直流配电单元等组成的一个完整的电源系统。

系统中多个直流—直流变换模块并联均分负荷运行,将?48V直流电压变换成?24V(或+12V、+5V)直流电压,再经输出分路保险向负载输出;监控模块负责对变换器模块及整个系统的工作状态及性能进行监控,并通过RS232 通信口纳入上一级监控系统。

变换器模块负责将?48V直流电压转换为?24V直流电压,由功率电路和控制电路两大部分组成。

功率电路实现从直流输入到直流输出的变换;控制电路提供功率变换所需的一切控制信号,包括反馈回路、直流信号处理、模拟量和开关量的处理电路等。

功率电路上主要包括直流输入滤波电路、直流—直流变换电路、直流输出滤波电路及辅助电源的部分。

直流输入滤波电路包含有防浪涌器件、差模、共模滤波器等。

遇有雷击或其他高压浪涌时,压敏电阻和瞬态电压抑制器可保护变换器免受冲击。

差模滤波器和共模滤波器可有效抑制模块内部产生的高频噪声,同时也使来自直流输入电源的干扰不会影响模块的正常工作。

直流—直流变换电路主要包括变换电路和整流输出电路,是整个变换模块的重要组成部分。

DCDC直流变换器

DCDC直流变换器

第一章绪论本章介绍了双向DC/DC变换器(Bi-directionalDC/DCConverter,BDC)的基本原理概述、研究背景和应用前景,并指出了目前双向直流变换器在应用中遇到的主要问题。

双向DC/DC变换器概述所谓双向DC/DC变换器就是在保持输入、输出电压极性不变的情况下,根据具体需要改变电流的方向,实现双象限运行的双向直流/直流变换器。

相比于我们所熟悉的单向DC/DC变换器实现了能量的双向传输。

实际上,要实现能量的双向传输,也可以通过将两台单向DC/DC变换器反并联连接,由于单向变换器主功率传输通路上一般都需要二极管,因此单个变换器能量的流通方向仍是单向的,且这样的连接方式会使系统体积和重量庞大,效率低下,且成本高。

所以,最好的方式就是通过一台变换器来实现能量的双向流动,BDC就是通过将单向开关和二极管改为双向开关,再加上合理的控制来实现能量的双向流动。

双向直流变换器的研究背景在20世纪80年代初期,由于人造卫星太阳能电源系统的体积和重量很大,美国学者提出了用双向Buck/Boost直流变换器来代替原有的充、放电器,从而实现汇流条电压的稳定。

之后,发表了大量文章对人造卫星应用蓄电池调节器进行了系统的研究,并应用到了实体中。

1994年,香港大学陈清泉教授将双向直流变换器应用到了电动车上,同年,等教授研制成功了用20kW水冷式双向直流变换器应用到电动车驱动,由于双向直流变换器的输入输出电压极性相反,不适合于电动车,所以他提出了一种Buck-Boost级联型双向直流变换器,其输入输出的负端共用。

1998年,美国弗吉尼亚大学李泽元教授开始研究双向直流变换器在燃料电池上的配套应用。

可见,航天电源和电动车辆的技术更新对双向直流变换器的发展应用具有很大的推动力,而开关直流变换器技术为双向DC/DC变换器的发展奠定了基础。

1994年,澳大利亚发表论文,总结出了不隔离双向直流变换器的拓扑结构。

他是在单管直流变换器的开关管上反并联二极管,在二极管上反并联开关管,从而构成四种不隔离的双向直流变换器:Buck-Boost、Buck/Boost、Cuk和Sepi-Zeta双向直流变换器。

第2章 基本DC-DC变换器

第2章 基本DC-DC变换器

以上讨论了buck型 变换器的构建,那 么如何实现升压型 (boost)的电压变 换和升流型(boost )的电流变换呢?
2.1.2 boost型 DC-DC变换器的基本结构
L VT VD C + VD L buck型电压变 从图3-2c 所示的 换器电路出发,便可以导出 io boost型电流变换器电路 VT C
+
RL
VT
Ui
UO Ii -
ui
VT
+ C
VT
RL
IO
RL
-
uo ii
uo
Ui
a)
io
Ii
b)
a)
UO
IO
2.1.1 buck型 DC-DC变换器的基本结构
为抑制输出电流脉动,可在图3-1b所示的基本原理 电路中加入输出滤波元件(如:电感L)如图3-2b 所示
L
+ UO Ii
ui
VT
VT
+ C
RL
学习指导
建议重点学习以下主要内容 ⑴ DC-DC变换器基本电路构成的基本思路与换流分析 ⑵ 开关变换器中电感、电容元件的基本特性——伏秒平衡 特性(电感元件)、 安秒平衡特性(电容元件),是定量 分析开关变换器的基础 (学会应用该特性进行定量分析) ⑶ 电流连续条件下的DC-DC变换器基本特性分析,这是 DC-DC变换器性能分析和参数设计的基础,主要包括:稳 态增益、电感电流及电容电压脉动量、功率器件中的电压 及电流关系等
c)
2.1.2 boost型 DC-DC变换器的基本结构
若考虑变换器输入、输出能量的不变性 (忽略电路及元件的损耗),则buck型电 压变换器在完成降压变换的同时也完成了 升流(boost)变换。同理buck型电流变换 器在完成降流变换的同时也完成了升压( boost)变换。 boost型电压变换和buck型电流变换以及 boost型电流变换和buck型电压变换存在功 能上的对偶性。若已知某种升(降)压电 压变换器电路则相应的降(升)流电流变 换器电路可以利用对偶原理求出

《DCDC变换器》课件

《DCDC变换器》课件

提高电源系统的稳定性和 可靠性
降低电源系统的成本和维 护费用
提高电源系统的效率和性 能
提高电源系统的灵活性和 适应性
卫星电源系统:为 卫星提供稳定的电 源
航天器电源系统: 为航天器提供稳定 的电源
航空电子设备:为 航空电子设备提供 稳定的电源
导弹武器系统:为 导弹武器系统提供 稳定的电源
用于控制系统的电源供应 电机驱动和控制 传感器信号处理 工厂自动化设备的能源管理
数字化控制技术在DCDC变 换器中的应用
数字化控制技术的发展趋 势和挑战
软开关技术的概念:通过控制开关的导通和关断时间,实现开关的软切换,降低开关损耗。 软开关技术的分类:包括零电压开关(ZVS)、零电流开关(ZCS)和零电压零电流开关 (ZVZCS)。
软开关技术的应用:在DCDC变换器中,软开关技术可以提高变换器的效率和稳定性。
DCDC变换器广泛应用于各种 电子设备和电源系统中
它具有效率高、体积小、重 量轻等优点
实现直流电压的转换
为负载提供稳定的直流电压
添加标题
添加标题
用于分布式电源系统
添加标题
添加标题
提高电源利用效率和可靠性
按工作原理分类: 升压型、降压型 和升降压型
按输入输出电压 关系分类:隔离 式和非隔离式
按控制方式分类: 脉宽调制(PWM) 和脉冲频率调制 (PFM)
DCDC变换器的技 术发展
提高转换 效率:采 用新型拓 扑结构、 控制策略 等
降低损耗: 优化电路 设计、材 料选择等
提高稳定 性:采用 先进的控 制算法、 保护措施 等
提高可靠 性:采用 冗余设计、 故障诊断 等
提高集成 度:采用 模块化设 计、集成 电路等

dcdc的原理

dcdc的原理

dcdc的原理DC电源(Direct Current Power Supply)是指直流电源,而DC-DC变换器(DC-to-DC Converter)则是指直流到直流的变换器。

DC-DC变换器是一种电力电子设备,它通过改变输入直流电压的电平,实现对输出直流电压的调节和转换。

DC-DC变换器的原理是将输入的直流电压经过转换器的处理,得到所需的输出直流电压。

DC-DC变换器的工作原理主要包括输入滤波、变换拓扑和输出滤波三个部分。

首先,输入滤波部分用于滤除输入电源中的高频噪声和电磁干扰,以保证输入电压的稳定性和纹波度。

然后,变换拓扑部分根据不同的要求选择合适的电路结构,例如升压型、降压型、升降压型等,通过电路中的开关元件(如MOSFET)的开关动作,将输入电压转换成所需的输出电压。

最后,输出滤波部分用于滤除变换过程中产生的高频噪声和纹波,以保证输出电压的稳定性和纹波度。

在DC-DC变换器的变换拓扑中,常见的有升压型、降压型和升降压型三种基本结构。

升压型变换器通过周期性开关动作,将输入电压提升到所需的输出电压。

降压型变换器则将输入电压降低到所需的输出电压,并通过PWM(Pulse Width Modulation,脉宽调制)技术来控制开关元件的导通时间,以实现输出电压的稳定调节。

而升降压型变换器则可以实现输入电压的升降两种操作,常见的拓扑结构有Cuk、SEPIC等。

DC-DC变换器具有多种特点和优势。

首先,它可以将输入电压转换为所需的输出电压,满足不同电子设备对电源电压的要求。

其次,DC-DC变换器可以提供电流放大和隔离功能,有效保护电子设备的安全和稳定运行。

此外,DC-DC变换器具有高效率、小体积、轻质量、可靠性高等特点,适用于各种电子设备和系统的电源供应。

在实际应用中,DC-DC变换器被广泛应用于各个领域。

例如,电子产品中的电源管理模块常采用DC-DC变换器来提供稳定的电源电压;太阳能发电系统中的光伏变流器利用DC-DC变换器将太阳能电池板产生的直流电转换为交流电,供电给电网;电动汽车中的能量管理系统利用DC-DC变换器将电池组的高压直流电转换为车辆各个部件所需的低压直流电。

DCDC变换器原理

DCDC变换器原理

C-D C变换器原DC/DCConverterPrinciple池输出的是直流电,是不是可直接作为直流电源使用呢,对于对电压没有准确要求的微、小型用电设备是可以的,如计算器、玩具等。

太阳电池输出电压伏器件的连接方式与数量,并与负载大小与光照强度直接有关,不能直接作为正规电源使用。

通过DC-DC变换器可以把太阳电池输出的直流电转换成稳电压的直流电输出。

DC-DC变换器就是直流——直流变换器,是太阳能光伏发电系统的重要组成部分,下面就其原理作简单介绍。

-DC变换基本原理换电路主要工作方式是脉宽调制(PWM)工作方式,基本原理是通过开关管把直流电斩成方波(脉冲波),通过调节方波的占空比(脉冲宽度与脉冲周期之比电压。

压斩波电路波电路简单,是使用广泛的直流变换电路。

图1左上部是一个斩波基本电路,Ud是输入的直流电压,V是开关管,UR是负载R上的电压,开关管V把d斩成方波输出到R上,图1右上部绿线为斩波后的输出波形,方波的周期为T,在V导通时输出电压等于Ud,导通时间为ton,在V关断时输出电压等关断时间为toff,占空比D=ton/T,方波电压的平均值与占空比成正比。

图1下部绿线为连续输出波形,其平均电压如红线所示。

改变脉冲宽度即可改变输,在时间t1前脉冲较宽、间隔窄,平均电压(UR1)较高;在时间t1后脉冲变窄,平均电压(UR2)降低。

固定方波周期T不变,改变占空比调节输出PWM)法,也称为定频调宽法。

由于输出电压比输入电压低,称之为降压斩波电路或Buck变换器。

图1?DC-DC变换基本原理冲不能算直流电源,实际使用要加上滤波电路,图2是加有LC滤波的电路,L是滤波电感、C2是滤波电容、D是续流二极管。

当V导通时,L与C2蓄能R输电;当V关断时,C2向负载R输电,L通过D向负载R输电。

输出方波选用的频率较高,一般是数千赫兹至几十千赫兹,故电感体积很小,输出波大。

图2?降压型DC-DC变换电路输出电压UR=DUd,D是占空比,值为0至1。

DCDC变换器的发展及应用

DCDC变换器的发展及应用

DCDC变换器的发展及应用DC-DC变换器是一种能够将直流电能转化为另一种直流电压、电流或功率的电子电源装置。

随着现代电子技术的发展和应用范围的扩大,DC-DC变换器在电子产品中的应用越来越广泛。

本文将从DC-DC变换器的发展历程、应用场景和未来发展方向三个方面进行详细叙述。

首先,DC-DC变换器的发展经历了多个阶段。

最早期的DC-DC变换器是线性稳压器,它通过电感和二极管构成简单的升压电路,可以将低压直流电转换为高压直流电。

然而,线性稳压器有能耗大、效率低等缺点,限制了它的应用范围。

后来,随着开关管的发明和电子技术的进步,DC-DC 变换器逐渐由线性稳压器向开关型变换器演变。

开关型变换器采用开关管控制输入电源和输出负载之间的功率传输,能够通过调整开关管的开关时间和工作周期来实现不同的输出电压和电流。

开关型变换器具有高效率、小体积、重量轻以及设计灵活等优点,成为现代电子设备中最常用的DC-DC变换器。

其次,DC-DC变换器在各种电子产品中有广泛的应用。

第一个应用领域是电源管理。

随着移动设备的普及和便携电子产品的兴起,对电池供电的需求越来越高。

DC-DC变换器可以将电池输出的低压电能转换为各种需要的电压,使设备正常运行。

第二个应用领域是通信系统。

通信设备对电源稳定性的要求较高,因此需要使用DC-DC变换器来保证电能的质量和稳定性。

同时,DC-DC变换器还用于数据中心、军事装备、医疗设备等许多领域,以提供稳定、高效的电源供应。

最后,DC-DC变换器在未来的发展中有许多潜力。

一方面,随着新能源技术的发展,如太阳能电池板和燃料电池等,DC-DC变换器将在能源收集和存储中起到重要作用。

另一方面,随着微电子技术的进步,DC-DC变换器将不断致力于提高效率、减小尺寸和降低成本。

此外,为了满足高频和高密度的需求,将使用高效、小型、轻量级的DC-DC变换器,以适应新的应用场景。

未来的DC-DC变换器还将注重可靠性和安全性,提高抗干扰能力和可调节范围。

DCDC的名词解释

DCDC的名词解释

DCDC的名词解释DCDC,全称为直流-直流转换器(英文全称:DC to DC converter),是一种将输入直流电压转换为输出直流电压的电子设备。

它在电子领域中应用广泛,不仅被用于电源管理、电力传输和通信系统,还被广泛应用于汽车行业、航空航天以及可再生能源领域。

1. DCDC的基本原理DCDC转换器的基本原理是利用电感和电容等元件,通过一系列的电路控制原理,将输入直流电压转换为输出直流电压。

在一个DCDC转换器中,一般包括输入端、输出端、开关管或开关器件、电感和电容等基本元件。

通过控制开关管的导通和断开状态,可以使得电感和电容储存和释放能量,从而实现电压的升降或稳定。

2. DCDC在电源管理中的应用DCDC转换器在电源管理中起到了至关重要的作用。

在电子设备中,往往需要不同电压级别的电源供给不同的功能分块。

通过DCDC转换器,可以将输入电源调节到适合每个功能分块的电压水平,保证各部分正常工作。

此外,DCDC转换器还可以提供稳定的电压输出,有效滤除噪声和纹波,保护设备免受电压波动和干扰的影响。

3. DCDC在电力传输中的应用DCDC转换器在电力传输中也有广泛的应用。

在长距离的电力传输中,由于电阻、电感和电容的存在,直流电压的传输损耗相对较小。

通过使用DCDC转换器,可以将输送线路上的高电压直流电能转换为低压直流电能,减小损耗,提高能量传输效率。

此外,DCDC转换器还可以实现电力系统的稳压和过载保护等功能,提高电力传输的可靠性。

4. DCDC在通信系统中的应用在通信系统中,尤其是在无线通信系统中,DCDC转换器起到了关键的作用。

无线通信设备对电源的要求往往较为苛刻,需要稳定、纹波小、噪声低的电源供应。

DCDC转换器可以满足这些要求,为通信设备提供稳定可靠的电源。

同时,DCDC转换器还可以进行电压的动态调节,根据通信设备的工作负荷变化,调整输出电压,保证设备的正常运行。

5. DCDC在汽车行业中的应用在现代汽车行业中,DCDC转换器也是必不可少的元件。

dcdc转换器符号

dcdc转换器符号

DC-DC转换器符号1. 简介DC-DC转换器(Direct Current-Direct Current Converter)是一种用于将直流电能转换为不同电压或电流等级的电力转换设备。

它通过控制电流或电压的转换来实现电能的有效转换。

DC-DC转换器在现代电子设备中得到广泛应用,如电子通信、工业自动化、电力系统等领域。

DC-DC转换器符号是用于在电路图中表示DC-DC转换器的图形符号。

它是一种标准化的图形符号,用于表示不同类型的DC-DC转换器,以便工程师和技术人员能够清晰地理解和设计电路。

2. 常见的DC-DC转换器符号下面是几种常见的DC-DC转换器符号:2.1 降压型(Buck)转换器符号降压型转换器是一种将输入电压降低到较低电压的DC-DC转换器。

它的符号如下所示:2.2 升压型(Boost)转换器符号升压型转换器是一种将输入电压提高到较高电压的DC-DC转换器。

它的符号如下所示:2.3 反激型(Flyback)转换器符号反激型转换器是一种将输入电压转换为输出电压的DC-DC转换器,它通常用于电源适配器和充电器等应用。

它的符号如下所示:2.4 反激型(Forward)转换器符号反激型转换器是一种将输入电压转换为输出电压的DC-DC转换器,它通常用于电源适配器和电力转换等应用。

它的符号如下所示:2.5 升降压型(Buck-Boost)转换器符号升降压型转换器是一种能够实现输入电压的升压和降压的DC-DC转换器。

它的符号如下所示:3. DC-DC转换器符号的使用DC-DC转换器符号通常用于电路图中,以表示DC-DC转换器的类型和连接方式。

它们可以帮助工程师和技术人员更好地理解和设计电路。

在电路图中使用DC-DC转换器符号时,应注意以下几点:3.1 标注在使用DC-DC转换器符号时,应在符号旁边标注转换器的具体型号或参数,以便更清晰地表达电路意图。

3.2 连接方式在电路图中使用DC-DC转换器符号时,应清楚表示输入和输出电压的连接方式。

dcdc工作原理

dcdc工作原理

dcdc工作原理DCDC工作原理。

DCDC(直流-直流)转换器是一种电子设备,用于将一个直流电压转换为另一个直流电压。

它在许多电子设备中都有广泛的应用,比如手机充电器、电脑电源适配器、电动汽车充电器等。

在本文中,我们将详细介绍DCDC转换器的工作原理。

首先,让我们来了解一下DCDC转换器的基本结构。

它通常由输入端、输出端、开关管、电感、电容和控制电路组成。

当输入电压施加在开关管上时,开关管将周期性地打开和关闭,从而使输入电压在电感和电容之间产生周期性的变化。

通过控制电路的调节,输出端可以获得所需要的电压。

接下来,我们将详细介绍DCDC转换器的工作原理。

当输入电压施加在开关管上时,开关管闭合,电感中储存的能量开始增加。

当开关管断开时,电感中储存的能量开始减小。

这种周期性的能量变化会导致输出端的电压产生周期性的变化。

通过控制开关管的开关频率和占空比,可以实现输出端电压的精确调节。

此外,DCDC转换器还可以实现升压、降压和反向变换。

当需要将输入电压升高时,可以通过控制开关管的开关频率和占空比来实现电压的升压。

同样的道理,当需要将输入电压降低时,可以通过控制开关管的开关频率和占空比来实现电压的降压。

而在反向变换中,输入端和输出端的电压方向相反。

最后,让我们来总结一下DCDC转换器的工作原理。

它通过控制开关管的开关频率和占空比,实现了输入电压到输出电压的精确转换。

同时,它还可以实现升压、降压和反向变换,具有很强的灵活性和适用性。

在实际应用中,DCDC转换器可以根据不同的需求进行设计和调节,以满足各种电子设备对电压的要求。

总的来说,DCDC转换器是一种非常重要的电子设备,它在现代电子技术中有着广泛的应用。

通过深入了解其工作原理,我们可以更好地理解其在各种电子设备中的作用,为我们的工程设计和应用提供更多的可能性。

希望本文能够帮助读者更好地理解DCDC转换器的工作原理,为相关领域的研究和应用提供一些参考和启发。

dcdc参数

dcdc参数

dcdc参数
DCDC参数是指直流-直流变换器(DC-DC Converter)的各项
技术参数,包括输入电压范围、输出电压范围、电流能力、效率、稳压精度、噪声抑制、温度范围、尺寸和重量等。

常见的DCDC参数包括:
1. 输入电压范围:DCDC转换器可接受的输入电压的最小和最大值。

2. 输出电压范围:DCDC转换器能够提供的输出电压的最小和最大值。

3. 电流能力:DCDC转换器最大能够提供的输出电流。

4. 效率:将输入电能转换为输出电能的比例,通常以百分比表示。

5. 稳压精度:DCDC转换器在给定输出电压条件下的稳定性,通常以百分比表示。

6. 噪声抑制:DCDC转换器在输出电压上的噪声水平。

7. 温度范围:DCDC转换器正常工作的温度范围,常见的单位是摄氏度。

8. 尺寸和重量:DCDC转换器的大小和重量,通常以毫米和克为单位。

这些参数决定了DCDC转换器在特定应用中的适用性和性能。

根据实际需求选择合适的DCDC参数可以确保系统正常工作
和提高电能转换的效率。

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t
Uo
=
Q C
=
1 C
1 2
T 2
I L 2
-UO
iL
I LM △Q
I Lm
IO △IL
T/2
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UO
放电 充电 放电 充电
IL =
1 L
(1 0
D)T
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2
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fC
=
2
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fS
Uo Uo
=
2
2
(1
D)
fC fS
2
输出电压的谐波
第2章 DC-DC Converter (直流变换器)
直流变换器的分类:
按主电路器件:半控型 / 全控型 按输入输出电压:降压式 / 升压式 / 升-降压式 按工作范围:单象限 / 双象限 / 四象限 按输入输出电隔离:非隔离 / 隔离 (正激、反激、自激) 按输入滤波结构:电流源 / 电压源 按器件开关方式:硬开关电路 / 软开关电路 按电路结构:单元电路 / 多元电路(单重、多重)
临界 (CCM-Critical Current Mode)
S 阻断
断续 (DCM-Discontinuous Current Mode)
电压纹波
iL ? 0
C
iL = 0
C
R Uo R Uo R Uo
1 电流的不同状态
★ 电流连续状态: 稳定状态下:
iS = ii S
Ui
D
L C
iL = iO
R Uo
D1
<Boost1>
C1 100uF
R1 20ohm
D1
<Boost2>
C1 100uF
R1 20ohm
D1
<Boost3>
C1 100uF
R1 20ohm
§2-3 Buck-Boost Converter
S1
L1
L2
D2
S1
L
D2
Ui
D1
C1
S2
R Uo
Ui
D1
C2
S2
R Uo
C
Buck Converter
fs=50kHz。选取保持断续状态的L量。
T = 20s
IOMax 2.5 A
(与Ui=12~36V无关)
I LC
IO IOC 连续
D
0 0.25
0.75 1
UO = 48V Ui = 12V 36V 1 = 4 1.3
1 D
D = 0.75 0.25
I I OMax
OC min D=0.250.75 D的取值范围
8LUO
或 C = UiT 2
8LUO
D(1 D)Max = 1 / 4
注意!高频时电容的等效电路:
ESR—Equivalent Series Resistance 等效串联电阻
ESL—Equivalent Series Inductance 等效串联电感
Z
=
RES
j(LES
1
C
)
0 =
1 LES C
uL Ui -UO
-UO
iD
S2
S1
uO
△UO
iL t
ID=IO UO
放电 充电 放电
S1 = S2
设:稳态连续
△IO→C、IO→R
iL = ii L
D
iD = iO
R
Ui
S
Uo
C
U o
=
Q C
= IO DT C
= UO DT RC
UO = DT
UO
RC
= DT
3 例:Ui=12~36V,Uo=48V,Pomax=120W,
Uo = D Ui D 1
D 1 1
Uo
Uo = D Ui D 1
=
D
D Io / 4I LCM D
=
D2
D2 Io / 4I LCM
D对UO的调节规律?
Io = IL
=
1 2
I LM
(D
1 )T
/T
=
Uo 2L
1T
(D
1
)
=
UiT 2L
D1
= 4I LCM D1
10
I LM
= L
1T U0dt
第2章 DC-DC Converter
多元多重结构:
元--从电源侧看,差分时的基本电路(n个); 重--从负载侧看,差分时的基本电路(m个)
合并应用--多重复用技术
基本电路1 基本电路n
负载
n元n重结构
基本电路1
负载1
基本电路n
负载n
n元单重结构
第2章 DC-DC Converter
§1-1 Buck Converter §1-2 Boost Converter §1-3 Buck-Boost Converter §1-4 Cuk Converter §1-5 Multi-Quadrant Converter §1-6 Voltage Transformer Insulate DC-DC Converter
Ui
D
C
Uo
Uo /Ui 1
0.5
Uo = D Ior
Ui
Ui
D = 1.00 D = 0.75 D = 0.50 D = 0.25
0
1
I o / I LCM
4 输出滤波器参数 CCM
由电感临界电流平均值:
L=?
I LC
=
DTU i 2L
(1
D)
得 L = DTUi (1 D) = DTUi (1 UO )
t
DT
uL
Ui
(1-D)T
Ui -UO
iL
I LM
IL
I Lm
IL
I LC I LCM
I OCM
IO IOC 连续
D
0 1/3 0.5
1
uL
(1-D)T Ui
t
DT
1T
Ui -UO
2T
Ui DT (Ui UO )1T = 0
Uo = 1 D
Ui
1
1 1
D
=
1
1 D
D
=
1
1 D
1 D
1 D
=
Uo L
1T
I LCM
=
TU i 8L
Uo /Ui 1
0.5
D = 1.00 D = 0.75 D = 0.50 D = 0.25
0
1
I o / I LCM
2 输出电压的纹波和谐波
iS = ii S
L
iL = iO
设:稳态连续 △IO→C、IO→R
而 IL = IO
R
Ui
D
C
Uo
uL
Ui -UO
2I LC
2 I O min
Ui
其中: I LC = I0min
若IO-min过小,L过大,加假负载,但η降低;
若负载稳定,则L过小,IS-on-Max和△UO过大,故一般取:
I LC
= (1 5
~
1 3 ) I 0min
C =?
由输出电压纹波幅值:
Uo
=
(1
D)T 8LC
2
Uo
得 C = (1 D)DUiT 2
<Buck02>
R1 20ohm
L1
300uH
C1 47uF
<Buck03>
R1 20ohm
5 仿真分析
<解>
D = 0.5
IO = 150 / 20 = 7.5A
I LC
=
UiT 2L
D(1
D)
= 300 50 106 8L
7.5A
L 250H
Q1
Vdc1
300V
D1
L1
300uH
C1 470uF
R1 20ohm
Uo
=
(1
D)T 8LC
2
Uo
L = 300H C = 470F
Uo
=
(1 0.5) (50 106 )2 8 300 106 470 106
300
= 0.166V
fC
=
2
1 LC
= 0.424kHz
fS
L = 300H
Uo = 1.66V
C = 47F
fC = 1.34kHz f S
I LC
=
Ui DT 2L
=
UOT 2L
(1
D)
iO = iL ii IO = I L Ii
I OC
=
UOT 2L
(1
D)2
ii S
D
Ui
L
C
iL
iO
Uo R
UO Ui
1 D
0.5 1
UO = Const i LC
IOC min
=
TUO 2L
D(1
D)2
D=0.75
2.5 A
L 9H
4 仿真分析
fS =50kHz <Boost1> D=0.75
<Boost2> D=0.25
<Boost3> D=0.50
Vdc1
L1 9uH 12V Q1
Vdc1
L1 9uH 12V Q1
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