DC-DC模块电源：电路形式与工作原理解析

"DC-DC模块电源常用的电路形式包括了开关电源功率电路的分析要点，主要探讨了Buck-Boost电路、降压型(Buck)、升压型(Boost)和升降压型(Buck-Boost)电路的工作原理，以及正激型、反激型和桥式变换器的基本结构。" 在DC-DC模块电源中，开关电源电路是核心部分，它涉及到电容和电感的特性。电容的电压不能突变，这意味着在任何时刻电容器的电压变化率是有限的，而电感的电流不能突变，即电感器的电流变化率受限。电容和电感在电路中的作用是维持能量流动的稳定：流经电容的电流平均值为零，而电感两端电压的平均值为零。 Buck-Boost电路是一种能够实现输出电压高于或低于输入电压的转换器。工作时，通过开关器件S1和S2的控制，使输入电压Vin在开关周期T内对电感L进行充放电，从而改变输出电压Vo。Buck-Boost电路的输入输出关系由占空比D决定，Vo=Vin*D/(1-D)-2Vd，其中Vd为二极管压降。在电流连续模式下，ΔIo=(Vo-2Vd)(1-D)T/L，进而得到开关器件的电压应力Vds1和Vds2。 降压型(Buck)电路用于降低输入电压，输出电压Vo=Vin*D/(1-D)，适合D小于0.5的情况，此时Vo小于Vin。升压型(Boost)电路则用于提高输入电压，Vo=Vin*D，适用于D大于0.5。而升降压型(Buck-Boost)电路可以同时实现升压和降压，Vo的大小取决于D，当D<0.5时Vo<Vin，当D>0.5时Vo>Vin。 隔离型的DC-DC变换器包括正激型、反激型和桥式变换器。正激型变换器的特点是主开关S直接驱动变压器初级，输出通过变压器次级得到。反激型变换器（Flyback）则在原边储能，副边释放能量，其工作原理基于变压器的伏秒平衡，电流连续模式下，输出电压Vo与输入电压Vin的关系为Vo=D*Vin/n，其中n为变压器的变比。 DC-DC模块电源的电路形式多样，每种形式都有其独特的功能和应用场景，它们通过控制开关器件的占空比来调整输出电压，满足不同系统的需求。理解这些基本电路的工作原理对于设计和优化电源系统至关重要。