为您的电源设计选择转换器或稳压IC

为设备设计电源时，有许多不同的选择。最大的障碍有时可能是理解选项之间的差异，一些供应商对同一事物使用各种术语。因此，在这里，我们将简要介绍直流电源设计中的主要选择。

直流-直流转换器与调节器

DC-DC转换器采用输入直流电压并产生不同的输出直流电压。DC-DC转换器的主要目的是产生被驱动负载所需的输出电压。应用可能包括由较高电压电源驱动的低压电子元件，例如在汽车应用中。另一方面，低电压电池电源可能是驱动具有较高电压功率要求的元件。

稳压IC通过使用具有输出负载反馈的控制元件来稳定输出电压，以保持所需的电压电平。未稳压DC-DC转换器的输出电压将随着负载电流的增加而降低。稳定非稳压转换器需要增加一个单独的稳压电路。通常，术语转换器用于产生稳压输出电压的电路，这意味着不需要独立的稳压器。

有两种主要类型的DC-DC转换器/稳压IC可供选择，线性和开关模式。

线性稳压IC

线性稳压IC使用阻性元件产生压降，以将输入直流电压降低到所需水平。虽然设计简单，成本低，但这种类型的转换器的效率取决于所需压降的大小。

开关模式稳压IC

开关模式稳压IC的工作原理是利用输入电压进行填充和能量存储，然后从该存储产生输出电压。存储是电容式或电感式组件或两者的组合。与线性转换器的主要区别在于输出电压可以高于或低于输入电压。元件损耗决定了电路的效率。该效率与输入和输出电压之间的差异大小无关。

线性转换器与开关模式转换器相比具有一个主要的性能优势。它们产生的电噪声非常小，输出电压的质量取决于输入电压源的噪声水平。相比之下，开关转换器在电路的开关频率周围会产生显著水平的电气噪声。因此，需要对驱动噪声敏感负载的转换器输出施加滤波。如果噪声耦合回输入电压源可能会产生干扰或影响器件一致性，则还需要进行输入滤波。

降压/降压稳压IC

降压或降压稳压IC将通过L-C飞轮电路切换输入电流以从存储的能量驱动负载，从而有效地降低输入电压以产生稳定的输出电压。输出电压将由输入电压接通时存储的能量决定。该电路也可称为斩波转换器。

升压/升压稳压IC

升压或升压稳压IC将使用输入电压将能量存储在电感器中，从而产生高于输入电压的稳定输出电压，电感器在该存储打开时释放。电感产生的电压增加了已存储在由输入电压驱动的电容器中的能量。结果，电容器和电感器结合产生比输入电压更大的电压。输出电压由用于驱动开关的脉冲宽度模块信号的标记空间比决定。

降压-升压稳压IC

降压-升压转换器结合了降压转换器和升压转换器的元件，可在很宽的输入电压范围内产生稳定的输出电压。虽然效率低于降压或升压电路，但它在应对波动的输入电源方面提供了灵活性。

隔离注意事项

使用变压器的开关转换器为具有安全要求的应用（如医疗设备）提供输入和输出电压线之间的隔离。具有非隔离输出的开关转换器在物理上往往更小，效率更高。根据定义，DC-DC线性转换器将是非隔离的。

反激式转换器

反激式转换器是降压-升压转换器的隔离式版本，但使用变压器的初级绕组代替升压转换器中的电感器，并使用次级绕组驱动输出。该电路设计提供相同的性能，并且由于变压器损耗增加，效率略低。然而，可以调整变压器的匝数比，以管理绕组中的开关占空比和电流，以便在必要时优化性能，从而为设计人员在元件计算中提供更多权衡机会。

正激式转换器

正激式转换器类似于反激式转换器，但响应时间更快，更适合提供更高的电流，但不适合高输出电压，成本较高，并且需要更大的电路板空间 -- 这是元件数量增加的结果。

总结

在电源设计方面，有很多选项可供选择：转换器和稳压IC，线性和开关模式，隔离和隔离。市场上还充满了用于实现每个选项的现成组件，允许设计人员选择最佳选择并针对其应用进行优化。

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