DC/DC轉換器,DC/DC轉換器是什么意思

概述

DC重所周知是直流的意思，DC/DC轉換器就是指直流電之間的轉換設備，在移動電話、筆計本電腦、攝影機等產品中，需將低壓直流電壓變成高壓直流電壓，于是這些場合就需要用到DC/DC轉換器。

分布式電源系統(tǒng)應用的普及推廣以及電池供電移動式電子設備的飛速發(fā)展，其電源系統(tǒng)需用的DC/DC電源模塊越來越多。對其性能要求越來越高。除去常規(guī)電性能指標以外，對其體積要求越來越小，也就是對其功率密度的要求越來越高，對轉換效率要求也越來越高，也即發(fā)熱越來越少。這樣其平均無故障工作時間才越來越長，可靠性越來越好。因此如何開發(fā)設計出更高功率密度、更高轉換效率、更低成本更高性能的DC/DC轉換器始終是近二十年來電力電子技術工程師追求的目標。例如：二十年前Lucent公司開發(fā)出第一個半磚DC/DC時，其輸出功率才30W，效率只有78%。而如今半磚的DC/DC輸出功率已達到300W，轉換效率高達93.5%。

目前，自偏置同步整流已經普遍用于5V以下的低壓小功率輸出。自偏置同步整流用法簡單易行，選擇好MOSFET即告成功，此處不多述。 而對于12V以上至20V左右的同步整流則多采用控制驅動IC，這樣可以收到較好的效果。ST公司的STSR2和STSR3可以很好地用于反激變換電路及正激變換電路。我們給出其參考電路。線性技術公司的LTC3900和LTC3901則是去年才推出的更優(yōu)秀的同步整流控制IC.采用IC驅動的同步整流電路中，應該說最好的還是業(yè)界于2002年才正式使用的ZVS,ZCS同步整流電路，它將DC/DC轉換器的效率帶上了95%這一歷史性臺階。

世界著名DC/DC開發(fā)制造商的產品特色

1.Galaxy pwr公司

世界頂級、全橋自動復位硬開關ZVSZCS同步整流。全部工作用微控制器MCU控制，效率94~95%。

2.2. Synqor兩級并聯(lián)，Buck+雙互補forward同步整流微控制器，PWM IC和MCU IC控制，效率92~93%。

3.3. Glary第三代有源箱位，雙互補forward并聯(lián)，同步整流，效率92%，功率密度240W/in3，1/4磚250W。

4.4. DIDT二次側PWM控制的初級半橋及全橋。

ZVS，ZCS同步整流，效率91%。

5.5. Ericsson全橋硬開關ZVS，ZCS同步整流，效率93%。解剖電路見圖。

6. VICOR第一代有源箱位，大功率輸出高功率密度，89%效率。解剖電路見圖。

7. Artesyn互補有源箱位Push-pull，效率90%，自偏置同步整流。解剖電路見圖。

8. TYCO有源箱位forward，同步整流，世界DC/DC的主導商，世界標準的創(chuàng)立者。

9. Lambda有源箱位P-溝MOSFET有源箱位，自偏置同步整流。解剖電路見圖。

10. IPD公司第二代有源箝位自偏置同步整流效率90.5%，解剖電路見圖。

11. 其它10余家公司產品只能給出照片，因未曾得到樣品進行解剖，但所用技術應不會跳出我們上面所述的范圍。

總結趨勢

總結上述調研我們可以看到，半導體技術進步是DC/DC技術變化的強大動力。

（1） MOSFET的技術進步給DC/DC模塊技術帶來的巨大變化，同步整流技術的巨大進步。

（2） Schottky技術的進步。

（3） 控制及驅動IC的進步

a. 高壓直接起動

b. 高壓電平位移驅動取代變壓器驅動

c. ZVS，ZCS驅動器貢獻給同步整流最佳效果。

d. 光耦反饋直接接口。

PWM IC經歷了電壓型=>電流型=>電壓型的轉換，又經歷了硬開關=>軟開關=>硬開關的否定之否定變化。掌握優(yōu)秀控制IC是制作優(yōu)秀DC/DC的前提和關鍵。

（4） 微控制器及DSP進入DC/DC是技術發(fā)展的必由之路。

（5） 磁芯技術的突破是下一代DC/DC技術進步的關鍵，也是巨大難題。