2.1 DC/DC工作原理及厚膜组装结构

2.1.1 DC/DC工作原理

DC/DC由输入电路、变换电路、控制电路、输出电路四个主体组成，实现直流电压从高到低或从低到高的变换，如由5～24V范围的输入直流电压变换为稳定输出的直流电压15V，或由20～30V范围的输入直流电压变换为稳定输出的直流电压5V。根据电压控制类型的不同，PM（脉冲调制）电路可能有多种形式。DC/DC典型电路结构如图2-1所示[1]。图2-2所示的是DC/DC的基本工作原理。

由图2-2可知，DC/DC输入端直流电压U_in，通过VDMOS控制的开关电路转换成脉冲电压U_s，见图2-2（a）；脉冲电压U_s通过变压器变压后成为脉冲电压，见图2-2（b）；脉冲电压经过整流滤波电路平滑处理后，形成直流电压U_o，见图2-2（c）。显然，输出直压U_o的大小取决于脉冲电压的有效值，而的有效值又与VDMOS开关的导通占空比D=T_ON/T（其中T=T_ON+T_OFF）成正比。通过取样比较电路中的取样电阻R₁、R₂，对输出电压U_o取样，使之与基准电压U_REF比较，若取样电压U_o高于U_REF，则比较电路输出U_E减小，调整控制电路的占空比，使T_ON/T下降，进而使U_o下降；若取样电压U_o低于U_REF，则输出U_E增大，使T_ON/T上升，进而使U_o上升，最终使DC/DC输出的电压U_o稳定在一个固定值上。

图2-1 DC/DC典型电路结构

图2-2 DC/DC的基本工作原理

DC/DC电路中的VDMOS功率开关管，是实现直流电压高低变换的关键器件。在DC/DC电路中，通过控制电路的输入脉冲信号，使功率开关管VDMOS处于通/断工作状态。当VDMOS导通时，输入电源的U_in加载到变压器，变压后，通过整流二极管向输出端释放能量；当VDMOS断开时，磁复位电路将磁化能量转移到电源，经续流二极管实现续流保持一定输出。DC/DC的VDMOS工作波形[2,3]如图2-3所示。

图2-3 DC/DC的VDMOS工作波形