降压式DCDC转换器,也称为buck转换器,是一种能够高效地将直流电压转换为更低直流电压的电子电路。其基本工作原理可以概括为两个阶段:
阶段一:能量存储阶段
当开关管(通常为MOSFET)导通时,电源电压直接加在电感两端,电感电流线性上升,并将能量存储在电感磁场中。此时,输出电容向负载供电。
阶段二:能量释放阶段
当开关管关断时,电感中的电流不会立即消失,而是会通过续流二极管继续流动,将存储在电感中的能量释放到输出电容和负载。此时,输出电压由电容维持。
通过控制开关管的导通和关断时间,也就是调节占空比(开关管导通时间与开关周期之比),就可以控制输出电压的平均值。
降压式DCDC转换器的优势:
高效率: 由于开关管工作在开关状态,而不是线性状态,因此能量损耗较小,转换效率较高,通常可以达到80%以上。
体积小: 由于工作频率较高,可以使用较小的电感和电容,从而减小电路体积。
成本低: 相较于线性稳压器,降压式DCDC转换器使用的元器件更少,成本更低。
应用领域:
降压式DCDC转换器应用于各种电子设备中,例如:
手机、平板电脑等便携式设备: 为电池供电的设备中,需要将电池电压转换为各种不同的工作电压。
LED驱动电源: 将高电压直流转换为低电压直流,驱动LED灯工作。
汽车电子: 将汽车电池的12V电压转换为各种不同的工作电压。
总而言之,降压式DCDC转换器是一种高效、可靠的直流电压转换方案,在各种电子设备中发挥着重要作用。