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dc電源基礎知識講解

生活更新时间:2025-04-06 13:35:15

單片機常用的電源為DC5V或者DC3.3V或者DC1.8V，通常在設計産品時，産品的标稱電壓為DC9V，DC12V，DC24V等，将輸入的标稱電壓轉化為電路所需要的電壓就是電源設計的過程。

我們經常接觸AC/DC和DC/DC。AC/DC就是将交流電轉換為直流電，比如說手機充電器，是将AC220V轉換為DC5V；DC/DC就是将直流轉換為直流，比如說将DC24V轉換為DC3.3V。

對于輸出和輸入壓差不大的情況，可以使用LDO的方案來解決，比如将DC12V轉化為DC5V，就可以使用LDO芯片，LDO的優點就是：1)外圍電路簡單，2)文波容易控制。對于壓差較大的情況，可以使用DC/DC芯片的方案。本文主要講DC/DC方案。

DC/DC電源類型分為2種，一種是隔離性，一種是非隔離型。隔離型DC/DC 的輸出的GND和輸入的GND是無關系的，也叫做懸浮電源。常見的DC/DC芯片大都是非隔離型的。首先我們來說下非隔離的DC/DC原理，這類電源又分為boost/buck，即為升壓/降壓模式。首先分析下DC/DC降壓電路：

dc電源基礎知識講解（工程師如何設計電源）1

其基本模型如上圖，經過我們對buck 電路的原理分析，對于BOOST 應該很清楚了，同樣調整PWM的占空比，可以調節輸出，當PWM占空比為50%的時候，輸出電壓為輸入電壓的2倍。

基本原理如下：

開關導通時, 輸入電壓流向電感, 電感電流線性增加,電感儲能增加,電源向電感轉移電能。

開關斷開時, 電感電壓等于輸入電壓減去輸出電容的電壓, 電感電流減少,電感儲能減少, 電感儲能向負載轉移電能。

通過這樣不斷的開關實現了DC/DC升壓，但是這種結構得到的電流比較小，通常在幾百毫安，而且效率不高。

最後我們講解下隔離性DC/DC，這種DC/DC是無升壓/降壓的說法，其實内部可以理解為直流變交流，然後再線圈耦合，後通過整流變成直流。基本原理框圖如下：

dc電源基礎知識講解（工程師如何設計電源）2

通過框圖大家很容易明白的，這裡就不多說了，主要就是調整線圈的匝數，調節輸出的。這種電源的特點就是輸出電流大。

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