黄金法则十一条，轻松搞定DC/DC电源转换方案设计

　　本文十一大金律助你轻松搞定DC/DC电源转换电路设计。

　　第一条、搞懂DC/DC电源是啥？

　　DC/DC电源电路又称为DC/DC转换电路，其主要功能就是进行输入输出电压转换。一般我们把输入电源电压在72V以内的电压变换过程称为DC/DC转换。常见的电源主要分为车载与通讯系列和通用工业与消费系列，前者的使用的电压一般为48V、36V、24V等，后者使用的电源电压一般在24V以下。不同应用领域规律不同，如PC中常用的是12V、5V、3.3V，模拟电路电源常用5V 15V，数字电路常用3.3V等，现在的FPGA、DSP还用2V以下的电压，诸如1.8V、1.5V、1.2V等。在通信系统中也称二次电源，它是由一次电源或直流电池组提供一个直流输入电压，经DC/DC变换以后在输出端获一个或几个直流电压。

　　第二条、需要知道 的DC/DC转换电路分类

　　DC/DC转换电路主要分为以下三大类：

　　①稳压管稳压电路。 ②线性 （模拟）稳压电路。 ③开关型稳压电路

　　第三条、最简单的 稳压管电路设计方案

　　稳压管稳压电路电路结构简单，但是带负载能力差，输出功率小，一般只为芯片提供基准电压，不做电源使用。

　　选择稳压管时一般可按下述式子估算： （1） Uz=Vout; （2）Izmax=（1.5-3）ILmax （3）Vin=（2-3）Vout 这种电路结构简单，可以抑制输入电压的扰动，但由于受到稳压管最大工作电流限制，同时输出电压又不能任意调节，因此该电路适应于输出电压不需调节，负载电流小，要求不高的场合，该电路常用作对供电电压要求不高的芯片供电。

　　第四条、基准电压源芯片稳压电路

　　稳压电路的另一种形式，有些芯片对供电电压要求比较高，例如AD DA芯片的基准电压等，这时常用的一些电压基准芯片如TL431、 MC1403 ，REF02等。TL431是最常用基准源芯片，有良好的热稳定性能的三端可调分流基准电压源。它的输出电压用两个电阻就可以任意地设置到从 Vref（2.5V）到36V范围内的任何值。最常用的电路应用如下图示，此时Vo=（1+R1/R2）Vref。选择不同的R1和R2的值可以得到从 2.5V到36V范围内的任意电压输出，特别地，当R1=R2时，Vo=5V。

　　其他的几个基准电压源芯片电路类似。

　　第五条、串联型稳压电源的电路认识

　　串联型稳压电路属直流稳压电源中的一种，其实是在三端稳压器出现之前比较常用的直流供电方法，在三端稳压器出现之前，串联稳压器通常有OP放大器和稳压二极管构成误差检测电路，如下图，该电路中，OP放大器的反向输入端子与输出电压的检测信号相连，正向输入端子与基准电压Vref相连，Vs=Vout*R2/（R1+R2）。由于放大信号ΔVs为负值，控制晶体管的基级电压下降，因此输出电压减小在正常情况下，必有 Vref=Vs=Vout*R2/（R1+R2），调整R1，R2之比可设定所需要的输出电压值。

　　图中所示只是这也是三端稳压器的基本原理，其实负载大小可以可以把三极管换成达林顿管等等，这种串联型稳压电路做组成的直流稳压电源处理不当，极易产生振荡。现在没有一定模拟功底的工程师，一般现在不用这种方法，而是直接采用集成的三端稳压电路，进行DC/DC转换电路的使用。

　　第六条、 线性（模拟）集成稳压电路常用设计方案

　　线性稳压电路设计方案主要以三端集成稳压器为主。三端稳压器，主要有两种：

　　一种输出电压是固定的，称为固定输出三端稳压器，三端稳压器的通用产品有78系列（正电源）和79系列（负电源），输出电压由具体型号中的后面两个数字代表，有5V，6V，8V，9V，12V，15V，18V，24V等档次。输出电流以78（或79）后面加字母来区分。L表示0.1A，M表示0.5A，无字母表示1.5A，如78L05表求5V 0.1A。

　　另一种输出电压是可调的线性稳压电路，称为可调输出三端稳压器，这类芯片代表是是LM317（正输出）和LM337（负输出）系列。其最大输入输出极限差值在40V，输出电压为1.2V-35V（-1.2V--35V）连续可调，输出电流为0.5-1.5A，输出端与调整端之间电压在1.25V，调整端静态电流为50uA。

　　其基本原理相同，均采用串联型稳压电路。在线性集成稳压器中，由于三端稳压器只有三个引出端子，具有外接元件少，使用方便，性能稳定，价格低廉等优点，因而得到广泛应用。

　　第七条 、DC/DC转换开关型稳压电路设计方案

　　上面所述的几种DCDC转换电路都属于串联反馈式稳压电路，在此种工作模式中集成稳压器中调整管工作在线性放大状态，因此当负载电流大时，损耗比较大，即转换效率不高。因此使用集成稳压器的电源电路功率都不会很大，一般只有2-3W，这种设计方案仅适合于小功率电源电路。

采用开关电源芯片设计的DCDC转换电路转