TDK-Lambda品牌的DC-DC开关电源的工作原理基于开关电源技术,这是一种高效电能转换方式,相比传统的线性稳压电源,它能在更小的体积内实现更高的功率输出和效率。DC-DC开关电源的核心是通过高频开关(通常由MOSFET等半导体器件实现)来调节输出电压,其基本工作流程可以概括为以下几个步骤:
- 输入滤波与整流:电源输入的直流电压首先经过滤波电路去除杂波,然后通过整流电路(如果输入是交流,则先经过桥式整流变为直流)确保后续电路的输入为稳定的直流电压。
- 高频开关控制:控制电路按照预设的频率(通常是几十kHz到MHz)驱动主开关(如MOSFET)快速开启和关闭。当开关导通时,输入电压对电感进行充电,能量储存在电感中;当开关关闭时,电感中储存的能量通过二极管或同步整流器(以减少损耗)释放到输出侧,并对输出电容充电,同时对负载供电。
- 变压器或电感转换:在一些设计中,高频的开关动作会导致能量通过变压器传递,变压器可以改变电压(升压或降压),同时起到电气隔离的作用。对于非隔离型DC-DC转换器,则直接利用电感进行能量转换。
- 输出整流与滤波:变压器(或电感)次级侧或直接转换后的脉动直流电压通过整流和滤波电路平滑,得到稳定的输出直流电压。
- 反馈与调节:为了维持输出电压的稳定,从输出端取样并将其与参考电压比较,通过误差放大器产生的误差信号调整开关的占空比(即开关导通时间与整个周期时间的比例),从而实现闭环控制,保持输出电压恒定。
- 保护功能:内置多种保护机制,如过温保护、短路保护、过电压保护等,以确保电源在异常情况下不会损坏。
TDK-Lambda通过先进的电路设计技术和高密度贴装技术,实现了高效率、高可靠性和长寿命的DC-DC转换器,广泛应用于工业、医疗、军事、通讯等领域。这些电源往往具有高效率(比如90%以上)、宽输入电压范围、良好的负载调节能力以及低待机功耗等特点。