🎯 学习目标

  • 理解DC-DC开关稳压器的工作原理
  • 掌握DC-DC的关键参数和拓扑结构
  • 了解DC-DC的优缺点和应用场景
  • 能够区分LDO和DC-DC的适用场合
开关稳压器DC-DC

开关稳压器(DC-DC)

开关稳压器(DC-DC)是"电源电路"这一章中的第2节内容。 DC-DC通过开关器件的快速切换实现高效电压转换,是大电流和宽压差应用的首选。 本节将介绍DC-DC的原理、拓扑和应用。

📊 DC-DC vs LDO对比

特性 LDO线性稳压器 DC-DC开关稳压器
效率 低,与压差成反比 高,通常80-95%
噪声 极低,无开关噪声 较高,有开关纹波
发热 功耗高,需散热 功耗低,发热少
体积 小,元件少 较大,需电感
成本 较高
应用 低噪声、小电流 高效率、大电流

🔧 DC-DC拓扑结构

⬇️

Buck降压

Vin > Vout
升流降功率
常用拓扑

⬆️

Boost升压

Vin < Vout
升压降电流
电荷泵

↔️

Buck-Boost

双向可调
升降压通用
复杂度高

⚙️ 关键参数

DC-DC选型参数

  • 输入电压范围:涵盖电源波动范围
  • 输出电压:固定或可调输出
  • 输出电流:最大持续和峰值电流
  • 开关频率:影响电感和电容大小、EMI
  • 效率:在典型工作点的效率
  • 封装:影响散热和布线
💡
纹波与噪声

DC-DC的输出含有开关纹波和噪声,频率等于开关频率。纹波幅度与负载、电感、电容有关。 纹波过大可能影响后级电路。敏感电路可在DC-DC后加LDO进一步降噪(DC-DC+LDO组合), 或增加LC后滤波。测量纹波要使用50Ω同轴电缆和10倍衰减探针。

📝 本节小结

  • • 理解了DC-DC的工作原理
  • • 掌握了DC-DC的关键参数
  • • 了解了DC-DC的拓扑结构
  • • 能够区分LDO和DC-DC的适用场合