DC/DC 转换器研究指南-连载2
发布时间：2022.12.30
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DC/DC 转换器研究指南
3. DC/DC 转换器的基本工作原理
3. DC/DC 转换器的基本工作原理
我们拿最基本的基本型来说明一下 DC/DC 转换器电路的升压和降压的工作原理。其它使用线圈的电路方式在升压电路和降压电路的组合或应用电路都可见到。
图 3、图 4 说明了升压电路的工作。图 3 所示是FET为ON时的电流路径，虚线虽是微小的漏电流，但会使轻负载的效率变差。在FET为ON的时间里在L积蓄电流能。图 4 是FET为OFF时的电流路径，FET即便OFF，L也在工作要保持OFF前的电流值，线圈的左端被强制性固定于VIN，进行升压工作提供足以给V OUT 接上电压的电源功率。由此，FET的ON时间长L里积蓄的电流能越大，越能获得电源功率。但是，FET的ON时间太长的话，给输出侧供电的时间就极为短暂，FET为ON时的损失也就增大，变换效率变差。因而通常限制占空比的最大值以便不超过适宜的ON/OFF时间比（占空比）。升压工作就是反复进行图 3、图 4 的状态。
图 5、图 6 说明了降压电路的工作。图 5 所示是 FET 为 ON 时的电流路径，虚线虽是微小的漏电流，但会使轻负载时的效率变差。在 FET 为 ON 的时间里在 L 积蓄电流能的同时为输出供电。图 6 是 FET为 OFF 时的电流路径。FET 即便 OFF，L 也在工作要保持 OFF 前的电流值，使 SBD 为 ON。此时，由于线圈的左端被强制性地降到 0V 以下，VOUT 的电压下降。由此，FET 的 ON 时间长 L 里积蓄的电流能越大，越能获得大功率电源。降压时，由于 FET 为 ON 时也能给输出供电，所以不需要限制占空比的最大值，因而输入电压低于输出电压时，FET 为常 ON 状态，不能进行升压工作，故输出电压也降低到输入电压以下。降压工作就是反复进行图 5 和图 6 的状态。
4. DC/DC 转换器电路的设计要点
DC/DC转换器电路所要求的规格中应重视的项目如下：
(1) 稳定工作(＝不会因异常振动等误动作、烧损、过电压而损坏)
(2) 效率大
(3) 输出纹波小
(4) 负载瞬态响应好
这些可通过变更DC/DC转换器IC和外设元件得到某种程度的改善。这 4 个项目的加权因各项具体应用而不同，下面从选择各元件的观点出发，以怎样才能改善这 4 个项目为中心进行说明。
以上内容来自特瑞仕半导体株式会社 ！连载中...
图 3、图 4 说明了升压电路的工作。图 3 所示是FET为ON时的电流路径，虚线虽是微小的漏电流，但会使轻负载的效率变差。在FET为ON的时间里在L积蓄电流能。图 4 是FET为OFF时的电流路径，FET即便OFF，L也在工作要保持OFF前的电流值，线圈的左端被强制性固定于VIN，进行升压工作提供足以给V OUT 接上电压的电源功率。由此，FET的ON时间长L里积蓄的电流能越大，越能获得电源功率。但是，FET的ON时间太长的话，给输出侧供电的时间就极为短暂，FET为ON时的损失也就增大，变换效率变差。因而通常限制占空比的最大值以便不超过适宜的ON/OFF时间比（占空比）。升压工作就是反复进行图 3、图 4 的状态。
图 5、图 6 说明了降压电路的工作。图 5 所示是 FET 为 ON 时的电流路径，虚线虽是微小的漏电流，但会使轻负载时的效率变差。在 FET 为 ON 的时间里在 L 积蓄电流能的同时为输出供电。图 6 是 FET为 OFF 时的电流路径。FET 即便 OFF，L 也在工作要保持 OFF 前的电流值，使 SBD 为 ON。此时，由于线圈的左端被强制性地降到 0V 以下，VOUT 的电压下降。由此，FET 的 ON 时间长 L 里积蓄的电流能越大，越能获得大功率电源。降压时，由于 FET 为 ON 时也能给输出供电，所以不需要限制占空比的最大值，因而输入电压低于输出电压时，FET 为常 ON 状态，不能进行升压工作，故输出电压也降低到输入电压以下。降压工作就是反复进行图 5 和图 6 的状态。
4. DC/DC 转换器电路的设计要点
DC/DC转换器电路所要求的规格中应重视的项目如下：
(1) 稳定工作(＝不会因异常振动等误动作、烧损、过电压而损坏)
(2) 效率大
(3) 输出纹波小
(4) 负载瞬态响应好
这些可通过变更DC/DC转换器IC和外设元件得到某种程度的改善。这 4 个项目的加权因各项具体应用而不同，下面从选择各元件的观点出发，以怎样才能改善这 4 个项目为中心进行说明。
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