电力电子系统是我们每天使用的大量设备中不可或缺的一部分。移动电话和笔记本电脑等便携式电子设备如果没有被称为转换器的关键电力电子组件,就无法正常工作。

　　由于这些复杂设备中存在大量的子电路,需要满足与电池或为设备供电的交流电源不同的不同电压要求。这就是直流直流转换器可用的地方,根据图1所示的需求,提供了提高或降低电压的方法。

　　这也补偿了当电池电压减少由于能量流失,使系统更有效,更具成本效益,紧凑[1]。继续阅读,以了解更多关于DC-DC转换器的历史,他们如何工作,以及他们如何帮助建立巨大的系统。

　　直流-直流转换器的历史

　　在半导体技术处于初始阶段时,通过使用振动器、升压变压器和整流器组件将直流电源电压中间转换为交流电压,将直流电源电压转换为更高电压。这对于低功率应用是可行的。

　　然而,为了更大的电力应用,需要一个电动机来驱动适当电压的发电机。事实证明,这些过程花费了大量的时间用于设置过程,所涉及的成本过高,而且总体上效率较低。

　　随着半导体器件和集成电路的兴起,转换电路可以有效地设计和实现,因为这些元件是紧凑的,经济上可行的,而且容易使用。最大的优势是能够使用固态开关模式转换来设计节能工艺,而不是古老的以热形式耗散多余能量的方法。

　　什么是功率转换器?

　　功率转换器是一种在连续基础上将一种形式的能量转换成另一种形式的设备。有几个这样的装置具有不同程度的复杂性、可靠性和性能[2]。此外,电力转换机制可以发生各种形式,包括机械,化学和电气过程.

　　对于电力电子系统中的应用,最好能够使用电气过程进行动态能量转换的转换器。通常用于这一目的的组件包括开关和诸如电感器、电容器和变压器等无源元件。为了减少可能的电力损失,避免使用电阻器。这些组件的连接方式取决于所需的功率转换方法。

　　最简单的功率转换形式是将一个数量级、相位和频率的多相交流电压转换为另一个数量级、相位和频率。从这个意义上说,直流输入或输出可以被看作是零相位和频率的交流。

　　直流直流转换器是一种电子电路,它可以根据需要将直流电流从一个电压电平转换到另一个电压电平。这种电力转换器能够在从电池等极低功率到大型高压电力传输系统等大功率的大功率范围内运行。

　　图2显示了一些直流-DC转换器电路成品样品。直流直流转换器可以有效地从一个可能或不可能控制到恒定或可变负载的源产生调节电压,从而确保除了所需的电压水平变化之外,还能确保适当的系统调节。

　　根据应用程序的不同,转换电路可能仅由一个开关、一个电感器和一个电容器组成,或者由于使用集成成特定方式的多个组件来实现所需的功率转换而可能是复杂的。

　　高级别操作原则

　　直流-直流转换电路采用高频功率转换,使用开关和其他无源元件消除开关噪声,从而调节输出电压。储能元件的布置由提升或递减要求和手边的应用决定。

　　直流驱动的振荡器可以用来驱动简单的双电容器电压乘数网络、飞行电容器电压转换器、双定线充电泵或与整流器网络一起的升压变压器。这就是大多数电子直流直流转换器的操作方式。

　　直流-DC转换电路运行的基本思想是,电路中使用的电感和电容器应该以某种方式形成一个低通滤波网络。这有助于最小化或消除可能叠加的交流波纹或其他组件的输出电压形成的开关行动。

　　主要措施

　　功率转换器是一种在连续基础上将一种形式的能量转换成另一种形式的设备。

　　直流直流转换器是一种电子电路,它可以根据需要将直流电流从一个电压电平转换到另一个电压电平。

　　直流-直流转换电路采用高频功率转换,使用开关和其他无源元件消除开关噪声,从而调节输出电压。

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