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AC-DC電源模塊Buck降壓、非絕緣方式

2020-09-15

Buck是降壓的意思,Buck轉換器是利用二極管整流的降壓轉換器,代表性用途為用在非絕緣降壓開關的DC-DC轉換器上。DC-DC轉換常稱作二極管整流式和異步式等。和上篇提到的正激方式相比,由于未使用變壓器,一次側和二次側并未絕緣。不需絕緣時,以不使用變壓器的該方式最為簡單。Buck方式不必設定變壓器調整電壓,只要利用MOSFET控制,就可以決定輸出電壓。因此,未必會需要來自于二次側的反饋。

 

Buck方式的特征是電路構造簡單,組成小功率電源模塊電路時,成本比反激式更有競爭力。因此,常使用在家電產品的微控制器用電源上。但是由于不必通過變壓器,流向開關元件的電流比采用反激方式的同等輸出功率還大,只適用于小功率輸出,而無法用于大功率輸出上。

 

模式幾乎和正激方式相同,只是去掉正激方式的變壓器,將D1換成MOSFETMOSFETON時,電流經過電感流向負載端,同時電感也蓄積電能。此時,二極管為OFFMOSFETOFF時,蓄積在電感的電能經由二極管D2供給至負載端。和正激轉換器的D1相同,開啟或關閉MOSFET

 

AC-DC轉換中,開關方式限用于非絕緣電源。對于變壓器方式而言,可說是最容易使用開關DC-DC轉換器。變壓器的方式雖然部件數量比線性穩壓器多,成本也比較高,但能承接變壓器方式,進而提升效率。不過,自AC輸入的效率,仍不及于采用開關方式的AC-DC轉換構造。

 

非隔離AC-DC電源芯片降壓電路,一般采用BUCK拓撲結構,常見于小家電控制板電源以及工業控制電源模塊供電。其典型電路規格包含5V/0.5A12V/0.5A24V/0.5A等,滿足六級能效要求。可通過EFT、雷擊、浪涌等可靠性測試,通過3CULCE等認證。其特點是電路簡單、BOM成本低(外圍元件數目極少,無需變壓器、電感、光耦),電源模塊體積小、無噪音、發熱低。