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技術(shù)專(zhuān)題
PCB設計罕見(jiàn)DC-DC調節方法介紹
這是一些方法的總結，當您需要以不太標準的方式解決PCB設計電源調節問(wèn)題時(shí)，這些方法可能會(huì )派上用場(chǎng)。
電路設計中，電源需要調節。它通常不以我們需要的形式出現。當電池充滿(mǎn)電并且接近使用壽命時(shí)，許多集成電路將無(wú)法工作。需要增強，降低和調節電源，以滿(mǎn)足IC的需求。為了實(shí)現這一壯舉，工程師和設計人員通常會(huì )按需使用諸如低壓差（LDO）和降壓/升壓調節器之類(lèi)的設備。隨著(zhù)時(shí)間的流逝，這些設備變得更小，效率更高，功能更豐富。外部零件數下降，紋波下降。但是，正如讀者無(wú)疑知道的那樣，還有其他方法可以轉換電壓。下面列出了一些比較特殊和深奧的方法。它們中的一些，例如正激轉換器，非常普遍，在隨處可見(jiàn)的計算機電路中都可以找到。這份清單絕不是詳盡無(wú)遺的，但是可以說(shuō)，它解決你的部分困惑。
遠程監管方法
（?uk轉換器）
該轉換器由加州理工學(xué)院的Slobodan?uk教授設計，由兩個(gè)電感器，兩個(gè)電容器，一個(gè)二極管和一個(gè)開(kāi)關(guān)元件構成。它可以升高和降低施加到其輸入端子的電壓。?uk轉換器的輸出具有與輸入電壓相反的極性。它還能夠在不連續電壓模式下運行。這是在換向周期內耦合電容器兩端的電壓降至零時(shí)的情況。附帶地，耦合電容器的存在降低了EMI輻射。
（SEPIC轉換器）
單端初級電感轉換器（SEPIC）在拓撲上與?uk轉換器非常相似。SEPIC轉換器的輸出與其輸入的極性相同。其輸出電壓可以高于或低于輸入電壓。根據確切的拓撲結構，SEPIC轉換器的零件數量通常比其他轉換器類(lèi)型少。
（正向轉換器）
正向dc-dc轉換器的基礎是變壓器。但是，它仍然具有此列表中其他轉換器一樣的開(kāi)關(guān)元件。根據變壓器的纏繞方式，其輸出可能高于或低于轉換器的輸入電壓。變壓器在負載和輸入電壓之間提供電流隔離。能量通過(guò)感應從輸入線(xiàn)圈傳遞到輸出線(xiàn)圈。
（反激轉換器）
它用于將dc切換為dc，并將ac切換為dc。它看起來(lái)與正向轉換器非常相似，但是它以不同的原理工作，并在輸入和輸出之間提供電流隔離。所示的反激轉換器使用塌陷的磁場(chǎng)而不是感應來(lái)將能量從變壓器線(xiàn)圈傳遞到變壓器線(xiàn)圈。請注意，開(kāi)關(guān)元件在變壓器的初級側。
（電荷泵）
電荷泵代表了非常簡(jiǎn)單的DC-DC轉換器類(lèi)型，它們使用電容器來(lái)提高或降低輸入電壓。通常在諸如邏輯電平轉換器之類(lèi)的設備中或需要低成本和低功耗解決方案的設備中內置電荷泵。手機包裝有電荷泵。示出了具有有源開(kāi)關(guān)元件的電荷泵。
總結
在你的職業(yè)生涯中，你可能永遠不會(huì )使用或遇到這些方法中的任何一種，但是至少對這些方法有一個(gè)粗略的了解也不會(huì )有任何傷害。盡管您可能沒(méi)有設計自己的LDO穩壓器，但熟悉其工作原理有助于你更好地了解何時(shí)以及如何使用該設備，以及在不工作時(shí)進(jìn)行故障排除。
至少在下一次PCB設計審查時(shí)，它會(huì )讓你有更多的思路。