DC/DC转换器,DC/DC转换器是什么意思

DC/DC转换器,DC/DC转换器是什么意思

概述

DC重所周知是直流的意思，DC/DC转换器就是指直流电之间的转换设备，在移动电话、笔计本电脑、摄影机等产品中，需将低压直流电压变成高压直流电压，于是这些场合就需要用到DC/DC转换器。

分布式电源系统应用的普及推广以及电池供电移动式电子设备的飞速发展，其电源系统需用的DC/DC电源模块越来越多。对其性能要求越来越高。除去常规电性能指标以外，对其体积要求越来越小，也就是对其功率密度的要求越来越高，对转换效率要求也越来越高，也即发热越来越少。这样其平均无故障工作时间才越来越长，可靠性越来越好。因此如何开发设计出更高功率密度、更高转换效率、更低成本更高性能的DC/DC转换器始终是近二十年来电力电子技术工程师追求的目标。例如：二十年前Lucent公司开发出第一个半砖DC/DC时，其输出功率才30W，效率只有78%。而如今半砖的DC/DC输出功率已达到300W，转换效率高达93.5%。

目前，自偏置同步整流已经普遍用于5V以下的低压小功率输出。自偏置同步整流用法简单易行，选择好MOSFET即告成功，此处不多述。 而对于12V以上至20V左右的同步整流则多采用控制驱动IC，这样可以收到较好的效果。ST公司的STSR2和STSR3可以很好地用于反激变换电路及正激变换电路。我们给出其参考电路。线性技术公司的LTC3900和LTC3901则是去年才推出的更优秀的同步整流控制IC.采用IC驱动的同步整流电路中，应该说最好的还是业界于2002年才正式使用的ZVS,ZCS同步整流电路，它将DC/DC转换器的效率带上了95%这一历史性台阶。

世界著名DC/DC开发制造商的产品特色

1.Galaxy pwr公司

世界顶级、全桥自动复位硬开关ZVSZCS同步整流。全部工作用微控制器MCU控制，效率94~95%。

2.2. Synqor两级并联，Buck+双互补forward同步整流微控制器，PWM IC和MCU IC控制，效率92~93%。

3.3. Glary第三代有源箱位，双互补forward并联，同步整流，效率92%，功率密度240W/in3，1/4砖250W。

4.4. DIDT二次侧PWM控制的初级半桥及全桥。

ZVS，ZCS同步整流，效率91%。

5.5. Ericsson全桥硬开关ZVS，ZCS同步整流，效率93%。解剖电路见图。

6. VICOR第一代有源箱位，大功率输出高功率密度，89%效率。解剖电路见图。

7. Artesyn互补有源箱位Push-pull，效率90%，自偏置同步整流。解剖电路见图。

8. TYCO有源箱位forward，同步整流，世界DC/DC的主导商，世界标准的创立者。

9. Lambda有源箱位P-沟MOSFET有源箱位，自偏置同步整流。解剖电路见图。

10. IPD公司第二代有源箝位自偏置同步整流效率90.5%，解剖电路见图。

11. 其它10余家公司产品只能给出照片，因未曾得到样品进行解剖，但所用技术应不会跳出我们上面所述的范围。

总结趋势

总结上述调研我们可以看到，半导体技术进步是DC/DC技术变化的强大动力。

（1） MOSFET的技术进步给DC/DC模块技术带来的巨大变化，同步整流技术的巨大进步。

（2） Schottky技术的进步。

（3） 控制及驱动IC的进步

a. 高压直接起动

b. 高压电平位移驱动取代变压器驱动

c. ZVS，ZCS驱动器贡献给同步整流最佳效果。

d. 光耦反馈直接接口。

PWM IC经历了电压型=>电流型=>电压型的转换，又经历了硬开关=>软开关=>硬开关的否定之否定变化。掌握优秀控制IC是制作优秀DC/DC的前提和关键。

（4） 微控制器及DSP进入DC/DC是技术发展的必由之路。

（5） 磁芯技术的突破是下一代DC/DC技术进步的关键，也是巨大难题。