直流至直流转换器 直流变换器设计

　　直流转换器的定义：

　　将一个范围或固定值的直流电压变换为另一个可变或固定值的直流电压的电气装置统称为直流转换器。其他概念：将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压的电气设备；转变输入电压后有效输出固定电压的电压转换器。

　　一个基本的直流-直流转换器由从负载转移到能量存储设备（如电感器或电容器）的能量通过像晶体管或二极管这样的开关组成。它们可以用作线性稳压器或开关模式稳压器。在线性电压调节器中，晶体管的基极电压由控制电路驱动以获得期望的输出电压。在开关模式调节器中，晶体管被用作开关。在降压转换器或降压转换器中，当开关闭合时，电感器允许电流流向负载，当开关打开时，电感器将存储的能量提供给负载。

　　直流转换器的分类：

　　1、功能分类：升压转换器：将一个较低电压（范围或定值）变换为另一个较高电压（可变或定值）的电压转换器，如输入12V（输入电压范围：10V-15V）经转换后输出48V；降压转换器：将一个较高电压（范围或定值）变换为另一个较低电压（可变或定值）的电压转换器，如输入48V（输入电压范围：40V-60V）经转换后输出12V；升降压转换器：同时能将一个电压（范围或定值）变换为较低或较高电压（可变或定值）的电压转换器，如输入48V（输入电压范围：40V-60V）经转换后可以输出12V，也可以输出72V；

　　2、隔离性能分类：非隔离转换器：输入输出之间具有一条直流路径，输入输出共地，结构简单，成本低，，安全性能差；隔离转换器：输入和输出之间进行电气隔离，消除直流路径，输入输出不共地,结构复杂,成本高,效率相对非隔离有所降低，可靠性高；

　　3、控制需求分类：PWM控制型转换器：并具有良好的输出电压纹波和噪声；PFM控制型转换器：即使长时间使用，尤其小负载时具有耗电小的优点；PWM/PFM控制型转换器：小负载时实行PFM控制，且在重负载时自动转换到PWM控制；

　　4、输出需求分类：单路输出型转换器：经转换输出的电压和电流只是一组固定的值；多路输出型转换器：经转换输出的电压和电流可以是多组不同的值。

　　直流转换器的历史：

　　1、在功率半导体元件及电力电子等相关技术产生之前，若要将小功率的直流电转换成较高电压的直流电，可以先用震荡电路先转换为交流，再用升压变压器升压，后再用整流器转换为直流。若是较大功率的直流电压转换，会用电动机驱动发电机（有时会整合成dynamotor模组，在一个模组中同时有马达和发电机，一个绕组驱动电动机，另一个绕组产生输出电压）。这些是比较没有效率的作法，其费用也较贵，但当时没有其他更好的作法，像是驱动早期的汽车音响（其中使用的热电子管或是真空管工作电压远汽车中6V或12V的电压）。功率半导体及集成电路的出现，使用一些新式电路的成本开始下降，是一般应用可以负荷的价格。比较便宜。这些新式电路包括将直流电转换为高频的交流电，配合一个较小、较低也较便宜的变压器来转换交流电压，再用整流器再转换成直流。1976年时汽车收音机开始使用晶体管，不需要高电压。而使用晶体管的电源供应器也已可以取得，不过仍有些业余无线电使用者使用震荡电路及dynamotor的电源做为需要高电压的无线电发射台电源。

　　2、利用线性电路是可以从较高直流电压中产生较低的电压，甚至使用电阻分压也有类似效果。但这些方式会将多余的能量以热的方式消耗，效率不佳。一直到后来固态切换电路出现后，才有效率较高的直流-直流转换器。