DC-DC 转换器拓扑哪种最适合您的系统？

　　DC-DC转换器是任何新系统的关键部分，您需要选择正确的稳压器拓扑以用于您的下一个设计。最简单的 DC-DC 转换形式仅涉及使用分压器进行线性调节，但这是降低系统电压的一种低效且基本的方法。

　　真正的 DC-DC 转换器更加复杂，有多种方法可以轻松调节电源的输出，无论是作为独立单元还是集成电路。有许多常见的 DC-DC 转换器拓扑，每种都在易于调整和重新设计方面具有一定的优势。这些拓扑用于集成电路级和由分立元件构建的大型电源系统。如果您不确定新设计需要使用哪种类型的电源稳压器，这将取决于可以提供所需电源的不同 IC 的可用性以及您打算如何控制电源输出。如果您需要获得更大的功率输出，则需要使用标准 DC​​-DC 转换器拓扑之一从分立元件创建稳压器/转换器。

　　标准直流调节策略

　　AC-DC 和 DC-DC转换遵循几乎相同的策略，唯一的区别是在 AC-DC 转换中使用了整流器级和可选的 PFC 电路。最常见的 DC-DC转换器拓扑是降压、升压和降压-升压（反激式）；有关这些和其他拓扑的更多信息，请参阅以下部分。另一种常见的转换器是LDO 稳压器，它通常与另一个 DC-DC 转换器的输出配对。在高功率和低功率设计中就是这种情况。这种稳压器组合创建了以下典型的功率调节工作流程：

　　整流阶段（仅限交流电）。要创建直流输出，您需要使用全桥整流器将交流输入转换为未稳压的直流输入。输出电容第一调节阶段。这会产生具有指定电流的稳定直流输出。电流输出将受到限制，取决于电源电流和用于调节的组件。直流电流调节器IC也有，大电流调节器可以在各大搜索引擎上搜索“LED驱动器”轻松找到。输出稳压级和滤波。后面的稳压器级通常用于将最终电压值设置为所需的电平。这通常是 LDO 发挥作用的地方，因为只要输入电压不低于 LDO 的裕量阈值，它就会提供固定的直流输出。来自稳压器级的任何开关噪声都可以通过滤波来消除。

　　这种用于 SMPS 的 DC-DC 转换器布局旨在提供更高的功率输出。

　　请注意，开关稳压器已成为各种 DC-DC 转换器拓扑中使用的标准组件，因为它们提供高效率输出和一些电压控制。如果预计输入电压会发生变化，则可以使用可编程控制器 IC 或 MCU 通过改变开关稳压器中 PWM 信号的占空比来调整输出电压。EMI 滤波器电路可以放置在上述任何阶段之间。在输出端，标准方法是使用并联电容器或 LC 滤波器来消除开关噪声，这些噪声可以作为传导 EMI传播到下游电路。

　　对于使用具有快速边沿速率的 PWM 信号的开关稳压器，通常在整流器级之后但在输入电容器之前包括一个功率因数校正 (PFC) 电路。该电路可平滑进入 DC-DC 转换器的输入电流，从而提高稳压器系统的整体效率。然后将 PFC 电路的输出连接到一个大电容，为稳压级提供半稳压直流电源。其余阶段遵循与上述相同的过程。

　　常见的 DC-DC 转换器拓扑

　　所有 DC-DC 转换器都是隔离或非隔离的。使用隔离式 DC-DC 转换器的想法是在系统的输出侧创建一个新的接地电位（例如，在三相 AC-DC 转换中）。在高压系统中也需要隔离转换器，因为它们在服务期间提供安全性；在维修系统的输出侧时，操作员将不太可能接触到高压电源。

　　常见的非隔离 DC-DC 转换器拓扑及其 DC 传递函数如下所示。

　　常见的非隔离 DC-DC 转换器拓扑及其 DC 传递函数

　　上面显示的拓扑很常见，可以在各种 IC 中找到。可以使用可在高电压或高电流下输出高达 ~50 W 的 IC。从稳压器中获取更多功率需要采用分立元件进行设计。这同样适用于常见的隔离式 DC-DC 转换器拓扑。由于存在大量隔离式 DC-DC 转换器拓扑结构，我将引导感兴趣的读者访问smps.us，以获取一长串不同类型的隔离式开关转换器。

　　集成电路或分立电路中可能会出现其他功能，用于功率调节。由于使用 PWM 信号提供调节和控制，您可能会发现误差放大和 PWM 调节集成在单个 IC 中。随附的电路图中显示了恒定电流限制电路的示例框图。这是集成电路或较大电源上的 DC-DC转换器拓扑中的一个常见特征，因为一旦负载电阻下降得太低，它就会提供恒定电流限制。该电路中的误差放大器用于在输入电压变化时确保稳定的电压输出。这与典型 LDO 中的功能相同。