一、直流變換器的設(shè)計準(zhǔn)則

1、DC/DC轉(zhuǎn)換器設(shè)計基本法則

首先，了解DC/DC電源及其分類至關(guān)重要。DC/DC電源被廣泛應(yīng)用于多種電壓轉(zhuǎn)換場景，不同的領(lǐng)域有其特定的應(yīng)用，例如PC通常采用12V、5V、3.3V，而模擬和數(shù)字電路則常用5V、15V和3.3V。低電壓如1.8V、1.5V、1.2V等也被FPGA和DSP廣泛采用，這在通訊系統(tǒng)中通常稱為二級電源。

DC/DC轉(zhuǎn)換電路主要分為穩(wěn)壓二極管電路、線性(模擬)穩(wěn)壓電路以及開關(guān)式穩(wěn)壓電路。

2、DC/DC轉(zhuǎn)換電路設(shè)計先進(jìn)法則

選擇齊納二極管是最基本的設(shè)計方案。此電路簡潔但負(fù)載能力較弱，輸出功率較低。選用齊納二極管時應(yīng)考慮：

(1) Uz=Vout；

(2) Izmax=(1.5-3)ILmax；

(3) 輸入電壓=(2-3)輸出電壓。

這種結(jié)構(gòu)可以降低輸入電壓波動的影響，適用于負(fù)載電流較小且不需調(diào)整輸出電壓的場合。

二、直流變換器的構(gòu)造

1、主控電路

作為DC/DC變換器的核心，主電路也稱為功率模塊。

2、驅(qū)動模塊

DC/DC變換器的驅(qū)動電路是必需的，它用于激活四個功率開關(guān)管。常見的驅(qū)動方式包括直接耦合型和脈沖變壓器耦合型。直接耦合型通過兩個三極管組成的放大電路來激活開關(guān)管，這種方式難以實現(xiàn)與主電路的隔離。而脈沖變壓器耦合型則通過增加一個脈沖變壓器來實現(xiàn)隔離，雖然這增加了設(shè)計的復(fù)雜度。

3、控制模塊

控制模塊具有三種主要控制方式：電壓控制、峰值電流控制和平均電流控制。電壓控制通過輸出電壓的反饋進(jìn)行調(diào)節(jié)，屬于單環(huán)控制，簡單但存在一定誤差。峰值電流控制將鋸齒波形轉(zhuǎn)化為電感的瞬時電流疊加小鋸齒波形，而平均電流控制則利用雙環(huán)控制，通過電壓環(huán)的輸出與電感電流反饋比較，實現(xiàn)更為平穩(wěn)的電流輸出。