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DCDC变换器电感电容选型与参数设计工具DC-DC变换器是一种常用的电力电子设备，用于将直流电能转换成所需的直流电压或电流。
在设计和实现这种变换器时，选择合适的电感和电容是至关重要的。
本文将介绍DC-DC变换器电感和电容的选型原则，并提供一个参数设计工具来辅助选型。
1. 电感选型原则电感是DC-DC变换器中重要的元件之一，它可以存储电能并平滑电流波形。
以下是一些电感选型的原则：1.1 电感电感的值应根据所需的电流和电压来确定。
较大的电感值可以减小输入输出电流的涟漪，并提高输出电压的稳定性。
1.2 额定电流额定电流是电感的最大工作电流。
选取电感时，要确保其额定电流大于或等于所需的工作电流，以确保电感工作的可靠性。
1.3 电感电流饱和电流是电感饱和的最大电流。
要确保所选电感的饱和电流大于所需的最大工作电流。
2. 电容选型原则电容也是DC-DC变换器中必不可少的元件之一，它可以存储电能并平滑电压波形。
以下是一些电容选型的原则：2.1 额定电压电容的额定电压应大于或等于所需的输入输出电压，以确保电容工作的安全可靠性。
2.2 电容容值电容的容值应根据所需的输出电流和输出电压波动幅度来确定。
较大的容值可以减小输出电压的纹波和噪声。
2.3 电容ESR和ESL电容的等效串联电阻（ESR）和等效串联电感（ESL）是需要考虑的参数。
较低的ESR和ESL值可以减小电容损耗和电流谐振的可能性。
3. 参数设计工具为了辅助电感和电容的选型与参数设计，我们开发了一个简单实用的工具。
该工具基于输入输出电压、电流要求以及其他设计要求，能够自动计算出合适的电感和电容数值，并提供相关的参数和规格建议。
你可以根据实际需求，在工具中输入所需的参数，并获得相应的选型结果。
总结：本文介绍了DC-DC变换器中电感和电容的选型原则，以及一个参数设计工具，帮助您选择合适的电感和电容。
正确的选型和参数设计对于DC-DC变换器的性能和可靠性至关重要。
电动汽车如何选择最匹配DCDC变换器类型
电动汽车目前已经成为了北京、上海、深圳等大型城市的新型代步工具，而电动汽车的蓄电池作为一种非常典型的有源负载电池，其电压的稳定离不开DC-DC变换器的帮助。
由于电动汽车的电动机转速范围大，加之提速、减速或急刹的情况都常常发生，对电动机的驱动性能会产生不良后果。
因此，合理使用DC-DC可以有效的进行高电压值的稳定，有利于电动汽车的驱动性能提升。
下面我们就来看一下在电动汽车电池和驱动能力的稳定方面，选择什幺类型的DC-DC变换器比较好。
这个功能尤其是在电动汽车需要较频繁的启动和制动的城市工况运行条件下非常突出，它能够有效地回收制动能量，可使电动汽车的行驶里程大大增加。
这个功能尤其是在电动汽车需要较频繁的启动和制动的城市工况运行条件下非常突出，它能够有效地回收制动能量，可使电动汽车的行驶里程大大增加。
就目前我国的电动汽车研发设计情况来看，在设计的过程中很多厂商都采用了单向DC-DC变换器。
单向的DC-DC转换器可以达到优化电动机控制、提商电动汽车整体效率性能的作用，同时还可以避免出现反向制动无法控制和变换器输出端出现浪涌电压的不利情况。
目前国内很多的DC-DC都是单向工作的，所以设计人员和生产商无需担心供货不足的情况发生。
不过，有时候单向的DC-DC转换器并不一定会适应工作的需求，例如在超容量电容器一旦应用到电动汽车的研发中来，单向DC-DC就需要增加电容器数量和改变连接方法，这样才能勉强满足这一设计的需求。
这样的做法虽然可以达到能量双向流动的目的，但是总体电路会变得非常复杂，因此，在这种情况下我们可以选择能够进行双向传输的双向DC-DC变换器来解决这一问题。
合理选择DC/DC转换器的外部元件实现稳定和高效去数十年来，电子产品的发展可谓一日千里。
以个人通信设备为例，由最初的奢侈品到现在的广泛普及，电子产品无论从重量、体积还是效率，都有了翻天覆地的变化。
但是不论电子产品变化多快，种类多么繁多，电源—这一电子产品的“动力”装置，往往很容易被很多电子工程师所忽视。
本文便以 MAX8640Y/Z为例，重点阐述DC/DC转换器外围器件如何选取以及电路设计的注意事项。
DC/DC转换器的选择当今电子设备正朝更轻更薄更小巧的方向发展，采用小型封装，例如SOT23、TDFN或者SC70等封装的器件正越来越受到设计人员的青睐。
对于DC/DC转换器而言，工作频率越高，所要求的外部元件，比如电感以及电容值就越低，尺寸就越小。
但MOSFET的开关损耗也与开关频率成正比。
因此，选择的开关频率应该折衷考虑物理尺寸和转换效率。
以Maxim公司提供的MAX8640Y/Z为例，该系列器件采用SC70封装，工作在4MHz/2MHz 的开关频率下，能够在500mA 的输出电流下保证高效率。
该器件适合用于为微处理器或DSP 内核供电，或者用于I/O供电。
所采用的SC70封装仅为2mm×2.1mm，是业界尺寸最小的解决方案。
转换器外围器件的选取以及布局这里包括输出电感值的选择，电感类型的选择，续流二极管的选择（对于非同步整流转换器而言），输入/输出电容的选择。
1 首先是电感的选择对于便携设备来说，电感所占的空间往往最大，同时也增加了开关调节器的成本。
电感值越小，电感的物理尺寸就越小，瞬态相应就越快，但同时也将产生较大的纹波电流，从而降低调节器的效率，也使输出电压的纹波变大。
理论中，最小的电感值应使电路工作在临界传导状态，即负载电流最大时电感电流在每个周期正好回零。
实际应用中，通常结合LIR（电感纹波电流与设计的最大负载电流之比）、输入/输出电压、工作频率以及最大负载电流选择电感值。
如何正确地选择 DC/DC 电源模块？DC/DC 电源模块是嵌入式系统中最常用的电源转换器。
由于其体积小、效率高、稳定性强、易于使用等特点，因此在电子设备中的应用日益广泛。
但是，要在众多的 DC/DC 电源模块中选择恰到好处的电源模块，却是一项非常困难的任务。
在本文中，我将介绍如何正确地选择 DC/DC 电源模块。
下面我们将从以下三个方面来阐述如何选择DC/DC电源模块。
1. 确定性能及规格要求在选择 DC/DC 电源模块之前，请先确定您电子系统的具体要求，包括所需输入电压范围、输出电压、输出电流、输出功率、工作环境、负载能力等等。
因为这些参数将会决定您选择哪种类型的 DC/DC 电源模块。
同时还需考虑到占用空间、功率效率以及产生电磁干扰等要素。
例如，如果您需要的输出电压高达120V，您就需要选择高压输入、大功率的电源模块；如果您的工作环境温度较高，则需要选择宽温度范围的电源模块，同样地，也要注意功率效率和空间大小，以确保电源的实用性和经济性。
2. 了解 DC/DC 电源模块的种类DC/DC 电源模块通常被归为两类，分别为降压型和升压型，它们的性能和用途也是不同的。
在选择电源模块时，应选择适合自己设计的降压型或升压型的最佳DC-DC转换器。
降压型电源模块的最大优点是大幅降低输入电压以获得所需的较低输出电压。
升压型电源模块则更适合将低电压转换为高电压的应用。
因此，在选择电源模块时，应该理解您的设计实际情况并选择适合的类型。
3. 选择可靠、稳定的 DC/DC 电源模块无论是您从哪里购买电源模块，都应该确保所选模块是可靠、稳定的。
为了选择可靠、稳定的电源模块，需要从不同的角度来评估和比较各种DC/DC 电源模块。
首先，需要评估电源模块的效率和热量散发。
电源模块效率高和热能散发少的模块可以正常运行，并具有长期的稳定性。
其次，需要评估电源模块的负载能力，了解它是否能够适应您的负载特点。
此外，还要考虑噪声、EMI电磁干扰、抗干扰能力、特殊环境适应能力等标准，确保所选电源模块能适应您的复杂应用场景。
DCDC Buck转换器电感设计与优选系统DC-DC Buck转换器电感设计与优选系统DC-DC Buck转换器是一种常见的功率转换电路，广泛应用于电子设备中。
其中，电感是一个重要的元件，对于转换器的性能和效率有着关键的影响。
本文将介绍DC-DC Buck转换器的电感设计以及优选系统。
一、电感设计在DC-DC Buck转换器中，电感主要用于储存能量和平滑电流。
一个合理的电感设计可以提高转换器的效率，并减少磁饱和和磁滞损耗。
1.1 电感参数选择在选择电感参数时，主要考虑以下几个因素：1. 工作频率：根据转换器的工作频率选择适当的电感。
2. 电流波形：根据转换器的电流波形选择合适的电感值和电感电流。
3. 磁饱和电流：选择电感的磁饱和电流要大于电感所能承受的最大电流。
1.2 电感设计步骤电感的设计步骤如下：1. 确定输入电压、输出电压和输出电流。
2. 计算电感的最小值：电感最小值 = （输出电压 - 输入电压） * 转换器开关周期 /输出电流3. 根据电感的最小值选择合适的电感。
4. 检查选择的电感是否满足磁饱和和磁滞损耗的要求。
二、电感优选系统为了系统地优化电感设计，可以建立一个电感优选系统。
该系统可以根据转换器的工作条件和要求，快速选择合适的电感。
2.1 电感性能评估指标在电感优选系统中，可以使用以下指标对电感性能进行评估：1. 磁芯材料：选择合适的磁芯材料可以减小磁滞损耗和磁饱和。
2. 电感值：根据转换器的工作条件选择合适的电感值。
3. 电感电流：选择电感的额定电流要大于预计的最大电流。
2.2 电感优选系统设计电感优选系统设计包括以下几个步骤：1. 确定转换器工作条件和要求。
2. 建立电感性能评估指标。
3. 列出磁芯材料、电感值和电感电流的范围。
4. 运用电感性能评估指标，筛选出符合要求的电感。
5. 进行电感参数的仿真和实验验证。
6. 根据仿真和实验结果，优化选择的电感。
三、总结本文介绍了DC-DC Buck转换器的电感设计和优选系统。
DC／DC变换器的设计DC/DC变换器是一种电力电子设备，用于将一个直流电源的电压转换为另一个直流电压。
它在电子设备中广泛应用，例如电气车辆、太阳能发电系统和电视机等。
DC/DC变换器的设计需要考虑以下几个方面：1.输入电压范围：根据应用需要，确定所需的输入电压范围。
这有助于选取合适的输入滤波电容和保护电路。
2.输出电压和电流：确定所需的输出电压和电流，并计算所需的功率。
这有助于确定合适的变压器、开关管和输出滤波电容。
3.开关频率：选择适当的开关频率，以平衡系统效率和元件尺寸。
通常，高开关频率可以减小元件的尺寸，但也会增加开关损耗。
4.控制策略：选择合适的控制策略，例如脉宽调制（PWM）或脉冲频率调制（PFM）。
PWM控制可实现快速响应和精确的输出电压稳定性，而PFM控制则可实现高效和高功率因素。
5.过压保护和过流保护：设计合适的过压保护和过流保护电路，以确保系统在故障情况下可靠工作。
6.效率和温度管理：优化设计，以提高系统的能量转换效率，并采取措施来控制元件的温度，以保证长期可靠性。
7.噪声和EMI控制：设计合适的滤波电路和接地布局，以降低系统的输出噪声和电磁干扰。
8.反馈控制：设计适当的反馈控制回路，以实现输出电压的稳定性和动态响应。
9.元件选型和参数计算：根据应用需求，选择适当的开关管、变压器、电感和电容，并计算它们的参数，以满足设计要求。
一般而言，DC/DC变换器的设计可以分为几个主要步骤：确定电路拓扑，选择工作模式，计算各个元件的参数，进行电路仿真和稳定性分析，制作原型并进行实验验证，最后进行性能优化和可靠性测试。
总的来说，DC/DC变换器的设计需要综合考虑输入输出电压、电流、开关频率、控制策略、保护电路、效率、温度管理、EMI控制和反馈控制等因素。
通过系统性的设计和优化，可以实现高效、稳定和可靠的DC/DC变换器。
DCDC转换器如何选择电感与电容DC-DC转换器是一种将直流电压转换为不同电压级别的器件。
在选择电感和电容时，需要考虑转换器的工作频率、功率要求、效率、体积、成本等因素。
接下来将从这些方面详细介绍如何选择电感和电容。
1.工作频率：工作频率是选择电感和电容的关键因素之一、转换器的工作频率通常为几十千赫兹到几兆赫兹，不同频率的转换器对电感和电容的要求也不同。
一般来说，工作频率较高的转换器需要使用低电感值和小电容值的元件，而工作频率较低的转换器则需要使用高电感值和大电容值的元件。
2.功率要求：转换器的功率要求是选择电感和电容的另一个关键因素。
功率要求高的转换器通常需要使用高电流承受能力的电感和电容，以保证转换器的稳定性和可靠性。
此外，功率要求高的转换器还需要考虑元件的能量损耗、温升等因素，以确保转换器的高效率运行。
3.效率：效率是转换器的重要指标之一，也是选择电感和电容的重要考虑因素。
较高的效率意味着转换器的能量损耗较小，因此在选择电感和电容时应考虑其损耗等效系列电阻和损耗等效并联电阻等参数。
通常选择较低电感值和小电容值的元件可以提高转换器的效率。
4.体积：转换器的体积是另一个需要考虑的因素。
较小体积的转换器往往需要较小的电感和电容。
因此，在选择电感和电容时应考虑其尺寸和重量，以满足转换器体积小、重量轻的要求。
5.成本：成本是选择电感和电容的重要考虑因素之一、较大电感值和较大电容值的元件通常成本较高，而较小电感值和较小电容值的元件成本相对较低。
在选择电感和电容时，应根据转换器的成本预算，选择性价比高的元件。
综上所述，选择适合的电感和电容需要综合考虑工作频率、功率要求、效率、体积和成本等因素。
需要注意的是，不同转换器的特性和要求有所差异，因此在选择电感和电容时应根据具体的应用场景进行综合考虑，并多进行实验验证。
dcdc芯片选型DCDC芯片是一种直流至直流转换器，它将输入的直流电压转换成所需的输出电压。
由于其高效率、小尺寸和低成本的特点，DCDC芯片在电子设备中得到了广泛的应用。
在选型DCDC芯片时，需要考虑以下几个方面：输入输出电压、电流要求、温度范围、效率、封装和价格。
首先，要确定DCDC芯片的输入输出电压范围。
根据不同应用领域的需求，可以选择不同的DCDC芯片来满足要求。
例如，一些设备需要低电压输入，如3V或5V，而其他设备可能需要更高的电压输入。
其次，要考虑DCDC芯片的电流要求。
电流是DCDC芯片的一个重要参数，它决定了芯片能够提供的最大电流输出。
根据设备的功耗和电流需求，选择适合的DCDC芯片。
第三，要考虑DCDC芯片的温度范围。
在某些应用中，环境温度可能会较高或较低，因此需要选择具备广泛工作温度范围的DCDC芯片，以确保其稳定性和可靠性。
其次，要考虑DCDC芯片的效率。
高效率的DCDC芯片能够将输入电源的电能转化为输出电压，减少能源浪费和发热。
因此，在选型时应选择具有高效率的DCDC芯片。
另外，还可以考虑DCDC芯片的封装形式。
常见的DCDC芯片封装形式有QFN、SOP、BGA等。
根据电路布局和PCB设计的要求，选择适合的封装形式。
最后，要考虑DCDC芯片的价格。
DCDC芯片的价格根据其功能和性能而有所不同。
较高性能的芯片通常价格较高，而较低性能的芯片价格相对较低。
根据设计预算和性能需求，选择适合的DCDC芯片。
综上所述，选型DCDC芯片时需要考虑输入输出电压、电流要求、温度范围、效率、封装和价格等因素。
根据不同应用的需求，选择适合的DCDC芯片可以提高电子设备的性能和可靠性。
开关变换器和开关电源电源有如人体的心脏，是所有电设备的动力。
标志电源特性的参数有功率、电压、频率、噪声及带负载时参数的变化等；在同一参数要求下，又有体积、重量、形态、效率、可靠性等指标。
在有些情况下，一般电力要经过转换才能符合使用的需要。
例如，交流转换成直流，高电压变成低电压等。
按电力电子的习惯称谓，AC-DC（理解成AC转换成DC，其中AC表示交流电，DC表示直流电）称为整流（包括整流及离线式变换），DC-AC称为逆变，AC-AC称为交流-交流直接变频（同时也可以是变压），DC-DC称为直流-直流变换。
为达到转换目的，手段是多样的。
20世纪60年代前，研发了半导体器件，并以次器件为主实现这些转换。
电力电子学科从此形成并有了近30年的迅速发展。
所以，广义地说，凡半导体功率器件作为开关，将一种电源形态转变成为另一形态的主电路都叫做开关变换器电路；转变时用自动控制闭环稳定输出并有保护环节则称开关电源（Switching Power Supply）。
开关电源主要组成部分是DC-DC变换器，因为它是转换的核心，涉及频率变换。
目前DC-DC变换中所用的频率提高最快，它在提高频率中碰到的开关过程、损失机制，为提高效率而采用的方法，也可作为其他转换方法参考。
常见到离线式开关变换器（Off-line Switching Converter）名称，即AC-DC变换，也常称开关整流器；它不仅包含整流，而且整流后又做了DC-DC变换。
所谓离线并不是变换器与市电线路无关的意思，只是变换器中因有高频变压器隔离，使输出的直流与市电隔离，所以称离线式开关变换器。
稳压电源的分类及基本知识开关型交流稳压电源它应用于高频脉宽调制技术，与一般开关电源的区别是它的输出量必须是与输入侧同上频、同相的交流电压。
它的输出电压波型有准方波、梯型波、正弦波等，市场上的不间断电源（UPS）抽掉其中的蓄电源和充电器，就是一台开关型交流稳压电源的稳压性好，控制功能强，易于实现智能化，是非常具有前途的交流稳压电源。
开关式DC/DC转换器的选择要点详悉。
宽带PFM电感式DC/DC变换器会在宽频带内产生噪声。
可采取提高电感式DC/DC变换器的工作频率，使其产生的噪声落在系统的频带之外。
②无电压调节的电荷泵/带电压调节的电荷泵：电荷泵不使用电感，因此其EMI影响可以忽略。
泵输入噪声可以通过一个小电容消除。
设计应用中的最佳选择是：无电压调节或带电压调节的电荷泵。
集成度
①电感式DC/DC变换器：现已开发出集成了开关调节器和其他功能（如电压检测器和线路调节器）的芯片。
如TC16芯片就在一个SO-8封装内集成了一个PFM升压变换器、LD0和电压检测器。
与分立实现方案相比，此类器件提供了优异的电气性能，并且占用较小的空间。
②无电压调节的电荷泵：基本电荷泵，如TC7660，没有附加功能的集成，占用空间小。
③带电压调节的电荷泵：集成更多功能的带电压调节电荷泵芯片已成为目前的一种发展趋势。
很明显，下一代带调节电荷泵的功能集成度将可与电感式DC/DC变换器集成芯片相比。
设计应用中的最佳选择是：电感式DC/DC变换器。
输出调节
①电感式DC/DC变换器：电感式DC/DC变换器具有良好的输出调节能力。
一些电感式DC/DC变换器还具有外部补偿引脚，允许根据应用精细调整输出的瞬态响应特性。
②无电压调节的电荷泵：此类器件输出没有电压调节，它们只简单地将输人电压变换为负或刀倍的输出电压。
困此，输出电压会随着负载电流的增加。
DCDC电路设计的一些技巧和应该如何选择元器件说明DC-DC指直流转直流电源（DirectCurrent）。
是一种在直流电路中将一个电压值的电能变为另一个电压值得电能的装置。
如，通过一个转换器能将一个直流电压（5.0V）转换成其他的直流电压（1.5V 或12.0V），我们称这个转换器为DC-DC转换器，或称之为开关电源或开关调整器。
DC-DC转换器一般由控制芯片，电感线圈，二极管，三极管，电容器构成。
在讨论DC-DC转换器的性能时，如果单针对控制芯片，是不能判断其优劣的。
其外围电路的元器件特性，和基板的布线方式等，能改变电源电路的性能，因此，应进行综合判断。
DC-DC转换器的使用有利于简化电源电路设计，缩短研制周期，实现指标等，被广泛用于电力电子、军工、科研、工控设备、通讯设备、仪器仪表、交换设备、接入设备、移动通讯、路由器等通信领域和工业控制、汽车电子、航空航天等领域。
具有可靠性高、系统升级容易等特点，电源模块的应用越来越广泛。
此外，DC-DC转换器还广泛应用于手机、MP3、数码相机、便携式媒体播放器等产品中。
在电路类型分类上属于斩波电路。
2.特点：其主要特点是效率高：与线性稳压器的LDO相比较，效率高是DCDC的显著优势。
通常效率在70%以上，重载下高的可达到95%以上。
其次是适应电压范围宽。
A：调制方式1：PFM（脉冲频率调制方式）开关脉冲宽度一定，通过改变脉冲输出的频率，使输出电压达到稳定。
PFM控制型即使长时间使用，尤其小负载时具有耗电小的优点。
2：PWM（脉冲宽度调制方式）开关脉冲的频率一定，通过改变脉冲输出宽度，使输出电压达到稳定。
PWM控制型效率高并具有良好的输出电压纹波和噪声。
B：通常情况下，采用PFM和PWM这两种不同调制方式的DC-DC转换器的性能不同点如下。
PWM的频率，PFM的占空比的选择方法。
PWM/PFM转换型小负载时实行PFM控制，且在重负载时自动转换到PWM控制。
1.概念：DC-DC指直流转直流电源（Direct Current）。
是一种在直流电路中将一个电压值的电能变为另一个电压值得电能的装置。
如，通过一个转换器能将一个直流电压（5.0V）转换成其他的直流电压（1.5V或12.0V），我们称这个转换器为DC-DC转换器，或称之为开关电源或开关调整器。
DC-DC转换器一般由控制芯片，电感线圈，二极管，三极管，电容器构成。
在讨论DC-DC转换器的性能时，如果单针对控制芯片，是不能判断其优劣的。
其外围电路的元器件特性，和基板的布线方式等，能改变电源电路的性能，因此，应进行综合判断。
DC-DC转换器的使用有利于简化电源电路设计，缩短研制周期，实现最佳指标等，被广泛用于电力电子、军工、科研、工控设备、通讯设备、仪器仪表、交换设备、接入设备、移动通讯、路由器等通信领域和工业控制、汽车电子、航空航天等领域。
具有可靠性高、系统升级容易等特点，电源模块的应用越来越广泛。
此外，DC-DC转换器还广泛应用于手机、MP3、数码相机、便携式媒体播放器等产品中。
在电路类型分类上属于斩波电路。
2.特点：其主要特点是效率高：与线性稳压器的LDO相比较，效率高是DCDC的显著优势。
通常效率在70%以上，重载下高的可达到95%以上。
其次是适应电压范围宽。
A: 调制方式1: PFM（脉冲频率调制方式）开关脉冲宽度一定，通过改变脉冲输出的频率，使输出电压达到稳定。
PFM控制型即使长时间使用，尤其小负载时具有耗电小的优点。
2: PWM（脉冲宽度调制方式）开关脉冲的频率一定，通过改变脉冲输出宽度，使输出电压达到稳定。
PWM控制型效率高并具有良好的输出电压纹波和噪声。
B: 通常情况下，采用PFM和PWM这两种不同调制方式的DC-DC转换器的性能不同点如下。
PWM的频率，PFM的占空比的选择方法。
PWM/PFM转换型小负载时实行PFM控制，且在重负载时自动转换到PWM控制。
02.架构分类1）常见的三种原理架构：A、 Buck（降压型DC/DC转换器）图1 B、Boost（升压型DC/DC转换器）图2 C、Buck-Boost（升降压型DC/DC转换器）图3 2）Buck电路工作原理详解图4伏秒平衡原则：处于稳定状态的电感，电感两端的正伏秒积等于负伏秒积，即：电感两端的伏秒积在一个开关周期内必须平衡。
随着便携式电子产品的体积在不断缩小，其复杂性同时也在相应的提高。
这使得设计工程师面临的问题越来越多，如电池使用寿命、占板空间、散热或功耗等。
本文以德州仪器TPS6220x系列降压稳压器为例，向设计工程师介绍在权衡解决方案的占用空间、性能以及成本时，如何为DC/DC转换器选择正确的电感器与电容器。
随着手机、PDA以及其它便携式电子产品在不断小型化，其复杂性同时也在相应提高，这使设计工程师面临的问题越来越多，如电池使用寿命、占板空间、散热或功耗等。
使用DC/DC转换器主要是为了提高效率。
很多设计都要求将电池电压转换成较低的供电电压，尽管采用线性稳压器即可实现这一转换，但它并不能达到基于开关稳压器设计的高效率。
本文将介绍设计工程师在权衡解决方案的占用空间、性能以及成本时必须要面对的常见问题。
大信号与小信号响应开关转换器采用非常复杂的稳压方法保持重/轻负载时的高效率。
现在的CPU内核电源要求稳压器提供快速而通畅的大信号响应。
例如，当处理器从空闲模式切换至全速工作模式时，内核吸收的电流会从几十微安很快地上升到数百毫安。
随着负载条件变化，环路会迅速响应新的要求，以便将电压控制在稳压限制范围之内。
负载变化幅度和速率决定环路响应是大信号响应还是小信号响应。
我们可根据稳态工作点定义小信号参数。
因此，我们一般将低于稳态工作点10％的变化称为小信号变化。
实际上，误差放大器处于压摆范围(slew limit)内，由于负载瞬态发生速度超过误差放大器的响应速度，放大器并不控制环路，所以，在电感器电流达到要求之前，由输出电容器满足瞬态电流要求。
大信号响应会暂时使环路停止工作。
不过，在进入和退出大信号响应之前，环路必须提供良好的响应。
环路带宽越高，负载瞬态响应速度就越快。
从小信号角度来看，尽管稳压环路可以提供足够的增益和相位裕度，但是开关转换器在线路或负载瞬态期间仍然可能出现不稳定状态和振铃现象。
在选择外部元件时，电源设计工程师应意识到这些局限性，否则其设计就有可能遇到麻烦。
一、常用指标。
1，开关频率。
开关频率F=1/T=1/(T ON + T OFF).开关频率低，由于开和关的时间都比较长，因此为了输出不间断的需要，需要把电感值加大点，这样可以让电感可以存储更多的磁场能量。
同时，由于每次开关比较长，能量的补充更新没有如频率高时的那样及时，从而电流也就会相对的小些。
更高频率DCDC有很多优势。
目前开关频率已达到数百KHz甚至上千KHz，开关频率的提高，会使脉冲变压器、滤波电感、电容的体积、重量都大大减小。
频率越高，所需要的电感的感值就越小，电感线圈的圈数越少，直流阻抗越低。
频率越高，所需要的电容的容值就越小，电容的体积越小。
开关频率提高，也会使瞬时响应更快。
高频率也会带来一些缺点。
主要缺点就是效率会降低，热耗散也会增加。
开关频率的倍频会对射频系统造成干扰。
2，纹波系数和噪声。
DCDC开关电源工作在高频开关状态，会产生传导干扰和辐射干扰。
如无特别要求，一般纹波电流控制在不超过平均电感电流的两成。
Buck降压型DCDC的纹波系数为：可知，要想降低纹波电压ΔV O，除与输出电压有关外，增大储能电感L和滤波电容C可以起到显著效果，提高半导体开关电源器件的工作频率也能收到同样的效果。
Boost升压型DCDC的纹波系数为：可知，要想降低纹波电压ΔV O，除与输出电压有关外，增大滤波电容C可以起到显著效果，提高半导体开关器件的工作频率也能收到同样的效果。
Buck-Boost升降压型DCDC的纹波系数为：电感储能型DC/DC是电源噪声和开关辐射噪声(EMI)的来源。
宽带 PFM 电感式 DC/DC 变换器会在宽频带内产生噪声。
可采取提高电感式DC/DC变换器的工作频率，使其产生的噪声落在系统的频带之外。
电荷泵不使用电感，因此其 EMI影响可以忽略。
泵输入噪声可以通过一个小电容消除。
3，输入电压。
电感式DC/DC 变换器的最小输入电压可以做的较小，比如电池供电专用电感式DC/DC 变换器可在低至1V甚至更低的电压下启动工作，因此非常适合用于单节电池供电的电子设备。
干货手把手教你为DCDC转换器选择电感和电容在DC/DC转换器的设计上，电感和电容器的选择特別重要，必须充分理解电路工作、电流路径、各器件担负什么工作或任务，才能选择合适的电感和电容。
本文从思考步骤、计算公式、实例上给出了如何为降压型DC/DC转换器选择合适的电感和电容。
电感的选择在设计降压型DC/DC转换器时，电感的选择很重要。
性能或特性视其选择而有极大的影响。
电感的选择步骤或电感值等的计算方法基本上标示于利用电源IC的技术规格。
电感的选定步骤首先，介绍电感选定的步骤。
1）计算必要的电感值L2）计算流向电感的最大电流（输出电流＋1/2纹波电流）3）根据已计算的L值（或近似）选择已计算电感饱和电流的最大电流以上的电感（注意：在短路或瞬态状态下计算出可能会流出的最大值以上的电流，因此有以最大开关电流为基础来选择的方法）基本上根据计算并考虑余量后做决定。
余量的求取法基于公司的设计规则或经验法则。
1）电感值的计算首先，根据以下公式计算电感值。
2）电感最大电流的计算接着，根据以下公式计算电感的最大电流。
从公式和电流波形可知，ILPEAK值为ΔIL的1/2加IOUT的值。
根据已计算的电感值和电感的最大电流选择近似的电感值且饱和电流在最大电流以上的电感。
以下为选择例。
电感的选定实例条件：VIN = 12V 、VOUT = 3.3V、IOUT = 2A、r = 0.3、f SW = 380kHz 根据上述结果，饱和电流2.3A以上的10μH电感成为出发点。
之所以称为出发点，是因为此计算非绝对性，在考虑短路或瞬态状态的情况等有可能必须变更。
使电感值变化的电感电流在这里，为加深对电感工作的理解，进一步说明电感值变化时电感电流如何变化的情形。
下图表示在相同工作条件下将电感值设为0.4μH、1μH、2.2μH时ILPEAK。
从公式也可得知，当电感值L变小时，ILPEAK会増加，可以获得许多直流叠加电流。
不过，通过ILPEAK増加，有必要容许更多的直流叠加电流。
正确合理地选用 DC-DC 模块电源正确合理地选用 DC/DC模块电源怎样正确合理地选用 DC/DC模块电源呢,笔者将从 DC/DC模块电源开发设计的角度, 结合近年来鼎立信公司模块电源推广使用过程中得到的用户信息反馈, 谈一谈这方面的问题, 以供广大系统设计人员参考。
DC/DC模块电源的选择选择使用 DC/DC模块电源除了最基本的电压转换功能外, 还有以下几个方面需要考虑:1. 额定功率一般建议实际使用功率是模块电源额定功率的 30~80%为宜 (具体比例大小还与其他因素有关,后面将会提到。
,这个功率范围内模块电源各方面性能发挥都比较充分而且稳定可靠。
负载太轻造成资源浪费,太重则对温升、可靠性等不利。
所有模块电源均有一定的过载能力, 例如鼎立信公司产品可达 120~150%, 但是仍不建议长时间工作在过载条件下,毕竟这是一种短时应急之计。
2. 封装形式模块电源的封装形式多种多样, 符合国际标准的也有, 非标准的也有,就同一公司产品而言,相同功率产品有不同封装,相同封装有不同功率,那么怎么选择封装形式呢 ? 主要有三个方面:①一定功率条件下体积要尽量小,这样才能给系统其他部分更多空间更多功能 ;②尽量选择符合国际标准封装的产品,因为兼容性较好,不局限于一两个供货厂家 ; ③应具有可扩展性,便于系统扩容和升级。
选择一种封装,系统由于功能升级对电源功率的要求提高 , 电源模块封装依然不变 , 系统线路板设计可以不必改动 , 从而大大简化了产品升级更新换代,节约时间。
以鼎立信公司大功率模块电源产品为例:全部符合国际标准, 为业界广泛采用的半砖、全砖封装, 与 VICOR 、 LAMBDA等著名品牌完全兼容,并且半砖产品功率范围覆盖 50~200W ,全砖产品覆盖100~300W 。
3. 温度范围与降额使用一般厂家的模块电源都有几个温度范围产品可供选用:商品级、工业级、军用级等, 在选择模块电源时一定要考虑实际需要的工作温度范围, 因为温度等级不同材料和制造工艺不同价格就相差很大, 选择不当还会影响使用,因此不得不慎重考虑。
一、元器件的选择1.DC-DC电源变换器的三个元器件1)开关：无论哪一种DC/DC变换器主回路使用的元件只是电子开关、电感、电容。
电子开关只有快速地开通、快速地关断这两种状态。
只有快速状态转换引起的损耗才小，目前使用的电子开关多是双极型晶体管、功率场效应管，逐步普及的有IGBT管，还有各种特性较好的新式的大功率开关元件。
2)电感：电感是开关电源中常用的元件，由于它的电流，电压相位不同，因此理论损耗为零。
电感常为储能元件，也常与电容公用在输入滤波器和输出滤波器上，用于平滑电流，也称它为扼流圈。
其特点是流过它上的电流有“很大的惯性”.换句话说，由于“磁通连续性”,电感上的电流必须是连续的，否则将会产生很大的电压尖峰波。
电感为磁性元件，自然有磁饱和的问题，多数情况下，电感工作在线性区，此时电感值为一常数，不随端电压与流过的电流而变化。
但是，在开关电源中有一个不可忽视的问题，就是电感的绕线所引起的两个分布参数(或称寄生参数)的现象。
其一是绕线电阻，这是不可避免的;其二是分布式杂散电容，随绕线工艺、材料而定。
杂散电容在低频时影响不大，随频率提高而渐显出来，到一频率以上时，电感也许变成电容的特性了。
如果将杂散电容集成为一个，则从电感的等效电路可看出在一角频率后的电容性。
3)电容：电容是开关电源中常用的元件，它与电感一样也是储存电能和传递电能的元件。
但对频率的特性却刚好相反。
应用上，主要是“吸收”纹波，具平滑电压波形的作用。
实际上的电容并不是理想的元件。
电容器由于有介质、接点与引线，形成一个等效串联内电阻ESR.这种等效串联内电阻在开关电源中小信号控制上，以及输出纹波抑制的设计上，起着不可忽视的作用。
另外电容等效电路上有一个串联的电感，它在分析电路器滤波效果时非常重要。
有时加大电容值并不能使电压波形平直，就是因为这个串联寄生电感起着副作用。
电容的串联电阻与接点和引出线有关，也与电解液有关。
常见铝电解电容的成分为AL2O3,导电率比空气的大七倍，为了能提高电容量，把铝箔表面做成有规律的凸凹不平状，使氧化膜表面积加大，加入的电解液可在凸凹面上流动。
普通的铝电解电容在高频脉动电流大幅度增加下，高频阻抗温度上升较大，成了开关电源长寿命的瓶颈。
所谓好电容耐反波电流，耐温升，ESR值小。
电容电解液受温度影响，温度升高，电阻减小，即电容串联电阻减小，则是理想的。
温度升高，等效串联电阻加大，导致电容寿命减短，这是普通铝电解电容的缺点。
为改善这一缺点，将电解液覆盖在氧化膜表面后将其干燥形成固体式电解质电容，即“钽电容”.2.器件选择要点只如果外接开关管，最好选择开关三极管或功率MOS 管，注意耐压和功耗。
如果开关频率很高，电感可选用多线并绕的，以降低趋肤效应的影响。
续流二极管一般选恢复时间短、正向导通电压小的肖特基二极管，但要注意耐压。
如果输出电压很小(零点几伏)，就必须使用MOS管续流。
输出滤波电容一般使用高频电容，可减小输出纹波同时降低电容的温升。
在取样电路的上臂电阻并一个0.1~1μf电容，可以改善瞬态响应。
电源设计的器件选择需要注意以下几点：1)选择设计灵活性较大的DC/DC变换器，扩大电路设计的范围;2) 低消耗电流、高效率可延长电池的使用寿命;3) 可使用小型的外接元器件，实现产品小型化;4)有力的技术支持工具。
二、选择最佳DC/DC变换器的要点最佳的开关式DC/DC变换器是可以用最小的安装成本满足系统总体需要的。
这可以通过一组描述开关式DC/DC变换器性能的参数来衡量，它们包括：高效率、小的安装尺寸、小的静态电流、较小的工作电压、低噪声、高功能集成度、足够的输出电压调节能力、低安装成本。
1. 工作效率①电感式DC/DC变换器：电池供电的电感式DC/DC变换器的转换效率为80%~85%,其损耗主要来自外部二极管和调制器开关。
②无电压调节的电荷泵：为基本电荷泵(如TC7660H)。
它具有很高的功率转换效率(一般超过90%)，这是因为电荷泵的损耗主要来自电容器的ESR和内部开关管的导通电阻(RDS-ON)，而这两者都可以做得很低。
③带电压调节的电荷泵：它是在基本电荷泵的输出之后增加了低压差的线性调节器。
虽然提供了电压调节，但其效率却由于后端调节器的功耗而下降。
为达到最高的效率，电荷泵的输出电压应当与后端调节器调节后的电压尽可能接近。
2. 安装尺寸①电感式DC/DC变换器：虽然很多新型电感式DC/DC变换器都可以提供SOT 封装，但它们通常仍然需要物理外形较大的外部电感器。
而且电感式DC/DC变换器的电路布局自身也需要较大的板级空间(额外的去耦、特殊的地线处理、屏蔽等)。
②无电压调节的电荷泵：电荷泵不用电感器，但需要外部电容器。
新型电荷泵器件采用SOP封装，工作在较高的频率，因此可以使用占用空间较小的小型电容器(1μF)。
电荷泵IC芯片和外部电容器合起来所占用的空间，还不如电感式DC/DC 变换器中的电感大。
利用电荷泵还很容易获得正、负组合的输出电压。
如TCM680器件仅用外部电容即可支持+2 UIN的输出电压。
而采用电感式DC/DC变换器要获得同样的输出电压则需要独立的两个变换器，如用一个变换器，就得用具有复杂拓扑结构的变压器。
③带电压调节的电荷泵：增加分立的后端电压调节器占用了更多空间，然而许多此类调节器都有SOT形式的封装，相对减少了占用的空间。
新型带电压调节的电荷泵器件，如TCM850,在单个8引脚50lC封装中集成了电荷泵、后端电压调节器和关闭控制。
3. 静态电流①电感式DC/DC变换器：频率调制(PFM)电感式DC/DC变换器是静态电流最小的开关式DC/DC变换器，通过频率调制进行电压调节可在小负载电流下使供电电流最小。
②无电压调节的电荷泵：电荷泵的静态电流与工作频率成比例。
多数新型电荷泵工作在150kHz以上的频率，从而可使用1μF甚至更小的电容。
为克服因此带来的静态电流大的问题，一些电荷泵具有关闭输入引脚，以在长时间闲置的情况下关闭电荷泵，从而将供电电流降至接近零。
③带电压调节的电荷泵：后端电压调节器增加了静态电流，因此带电压调节的电荷泵在静态电流方面比基本电荷泵要差。
4. 最小工作电压①电感式DC/DC变换器：电池供电专用电感式DC/DC变换器(如TC16)可在低至1V甚至更低的电压下启动工作，因此非常适合用于单节电池供电的电子设备。
②无电压调节的电荷泵/带电压调节的电荷泵：多数电荷泵的最小工作电压为1.5V或更高，因此适合于至少有两节电池的应用。
5. 产生的噪声①电感式DC/DC变换器：电感式DC/DC变换器是电源噪声和开关辐射噪声(EMI)的来源。
宽带PFM电感式DC/DC变换器会在宽频带内产生噪声。
可采取提高电感式DC/DC变换器的工作频率，使其产生的噪声落在系统的频带之外。
②无电压调节的电荷泵/带电压调节的电荷泵：电荷泵不使用电感，因此其EMI 影响可以忽略。
泵输入噪声可以通过一个小电容消除。
6. 集成度①电感式DC/DC变换器：现已开发出集成了开关调节器和其他功能(如电压检测器和线路调节器)的芯片。
如TC16芯片就在一个SO-8封装内集成了一个PFM升压变换器、LD0和电压检测器。
与分立实现方案相比，此类器件提供了优异的电气性能，并且占用较小的空间。
②无电压调节的电荷泵：基本电荷泵，如TC7660,没有附加功能的集成，占用空间小。
③带电压调节的电荷泵：集成更多功能的带电压调节电荷泵芯片已成为目前的一种发展趋势。
很明显，下一代带调节电荷泵的功能集成度将可与电感式DC/DC 变换器集成芯片相比。
7. 输出调节①电感式DC/DC变换器：电感式DC/DC变换器具有良好的输出调节能力。
一些电感式DC/DC变换器还具有外部补偿引脚，允许根据应用“精细调整”输出的瞬态响应特性。
②无电压调节的电荷泵：此类器件输出没有电压调节，它们只简单地将输人电压变换为负或刀倍的输出电压。
困此，输出电压会随着负载电流的增加而下降。
虽然这对某些应用(如LCD偏置)并不是问题，但不适用需要稳定的输出电压的应用场合。
③带电压调节的电荷泵：它通过后端线性电压调节器(片上或外部)提供电压调节(稳压)。
在一些情况下，需要为电荷泵增加开关级数，以为后端调节器提供足够的净空间，这时就需要增加外部电容，从而会给尺寸、成本和效率带来负面的影响。
但后端线性调压器可使带调节电荷泵的输出电压的稳定性与电感式DC/DC变换器一样。
8. 安装成本①电感式DC/DC变换器：近年来采用电感式DC/DC变换器的成本逐渐下降，并且对外部元件的需求也变得更少了。
但电感式DC/DC变换器最少需要一个外部电感、电容和肖特基二极管。
二极管、电感，再加上相对价格较高的开关变换芯片，其总成本要比电荷泵高。
②无电压调节的电荷泵：无电压调节的电荷泵比电感式DC/DC变换器便宜，且仅需要外部电容(没有电感)，节约了板空间、电感的成本，以及某些情况下的屏蔽成本。
③带电压调节的电荷泵：带电压调节的电荷泵的成本大约与电感开关式DC/DC变换器本身的成本相当。
在一些情况下，可采用外部后端电压调节器以降低成本，但却会增加所需的安装空间和降低工作效率。
三、选择最佳DC/DC变换器的途径1. 对于工作效率这个方面，最佳DC/DC变换器的选择是：无电压调节式电荷泵(在不需要严格的输出调节的应用中)，或带电压调节式电荷泵(如果后端调节器两端的压差足够小)。
2. 对于安装尺寸这个方面，最佳DC/DC变换器的选择是：无电压调节或带电压调节电荷泵。
3. 对于静态电流这个方面，最佳DC/DC变换器的选择是：电感式DC/DC变换器，特别是频率调制(PFM)开关式。
4.对于最小工作电压这个方面，最佳DC/DC变换器的选择是：电感式DC/DC 变换器。
5. 对于产生的噪声这个方面，最佳DC/DC变换器的选择是：无电压调节或带电压调节的电荷泵。
6.对于集成度这个方面，最佳DC/DC变换器的选择是：电感式DC/DC变换器。
7.对于输出调节这个方面，最佳DC/DC变换器的选择是：带电压调节的电荷泵。
8.对于安装成本这个方面，最佳DC/DC变换器的选择是：在不需要严格稳压的场合的最佳选择为无电压调节的电荷泵;若为对输出电压稳压有要求的场合，选择带电压调节的电荷泵和电感式DC/DC变换器的成本大致相当。
