TDK非隔离型Buck、Boost和Buck-Boost转换器

       TDK非隔离型Buck、Boost和Buck-Boost转换器拓扑在AC-DC电源和非隔离DC-DC转换器设计中有广泛的应用。尽管许多专利早在20世纪70年代就已经申请，但其线路简单，成本低和效率高的特点使他们一直被沿用至今。现在的新产品中也会使用新的技术，如数字控制，改进的元器件和更高效的磁性材料等TDK非隔离型Buck转换器|TDK非隔离型Boost转换器|TDK Buck-Boost转换器|TDK Buck转换器|TDK Boost转换器。

       TDK非隔离型Buck、Boost和Buck-Boost转换器隔离型和非隔离型DC-DC转换器的主要区别是有无变压器。在隔离型转换器里，采用变压器在DC输入（初级）和DC输出（次级）间提供安全屏障。非隔离型转换器一般采用低压蓄电池或已包含安全屏障的AC-DC电源作为输入电源。

       非隔离型转换器主要分为三类—buck, boost 和 buck-boost。为了便于理解，以下示意图中采用开关代替晶体管，二极管代替同步整流电路TDK非隔离型Buck转换器|TDK非隔离型Boost转换器|TDK Buck-Boost转换器|TDK Buck转换器|TDK Boost转换器。

 Buck转换器也称降压转换器，输出电压低于输入电压，参考图1。

                        图1  Buck 转换器

       TDK非隔离型Buck、Boost和Buck-Boost转换器当晶体管(S)导通时，电流流过电感L并在电感L中储存能量，同时对电容C充电。当晶体管S断开时，电感L中储存的能量通过负载和二极管D回路放电，电容C也提供部分能量给负载。开关频率通常大于100kHz。输出电压大小取决于晶体管S导通和断开的时间TDK非隔离型Buck转换器|TDK非隔离型Boost转换器|TDK Buck-Boost转换器|TDK Buck转换器|TDK Boost转换器。

 Boost转换器也称升压转换器，输出电压高于输入电压。参考图2。

                          图2  Boost 转换器

       当晶体管S导通时，电流通过电感L和晶体管S回路回到输入端。在此期间能量被储存在电感中。当晶体管S断开时，电感L作为电压源与输入电压串联。电感的储能通过二极管D和负载回路释放。可将电容（C）充电到比输入电压更高的电平，输出电压大小取决于晶体管S导通和断开的时间。

       Boost转换器拓扑应用于大多数AC-DC电源的功率因数校正（PFC）部分。当然所使用的控制IC是不同的，PFC的目的是确保输入电流波型是正弦的。当输入电压大于250Vac时，直流输入可能高于电容C上的电压。这将降低PFC升压变换器的性能，并且由于转换器未工作在升压模式下，功率因数将略微降低TDK非隔离型Buck转换器|TDK非隔离型Boost转换器|TDK Buck-Boost转换器|TDK Buck转换器|TDK Boost转换器。

Buck-Boost转换器是降压和升压转换器的组合。输出电压可高于或低于输入电压。参考图3.

                        图3  Buck-Boost转换器

        如上图，Buck-Boost转换器线路更复杂并且需要更多的元器件。S2, L, 和 D2组成升压转换部分，S1,L 和 D1组成降压转换部分。

       TDK-Lambda提供Buck和Buck-Boost转换器标准产品。与Buck-Boost转换器相比，Buck转换器具有元器件少，复杂度低，成本低，效率高，体积小和输出功率更大等优点TDK非隔离型Buck转换器|TDK非隔离型Boost转换器|TDK Buck-Boost转换器|TDK Buck转换器|TDK Boost转换器。

                                                                    图4  i7C系列300W Buck-Boost DC-DC转换器

                                                                     图5  i3A系列 100W Buck DC-DC 转换器

                                                                    图6  i6A系列 250W Buck DC -DC 转换器

         TDKTDK非隔离型Buck、Boost和Buck-Boost转换器位于日本东京，是一家为智能社会提供电子解决方案的全球领先的电子公司。TDK建立在精通材料科学的基础上，始终不移地处于科技发展的最前沿并以“科技，吸引未来”，迎接社会的变革。公司成立于1935年，主营铁氧体，是一种用于电子和磁性产品的关键材料。TDK全面和创新驱动的产品组合包括无源元件，如陶瓷电容器、铝电解电容器、薄膜电容器、磁性产品、高频元件、压电和保护器件、以及传感器和传感器系统（如：温度和压力、磁性和MEMS传感器）。此外，TDK还提供电源和能源装置、磁头等产品。产品品牌包括TDK、爱普科斯(EPCOS)、InvenSense、Micronas、Tronics以及TDK-Lambda。TDK重点开展如汽车、工业和消费电子、以及信息和通信技术市场领域。公司在亚洲、欧洲、北美洲和南美洲拥有设计、制造和销售办事处网络。在2020财年，TDK的销售总额为125亿美元，全球雇员约为107,000人。

        TDK-Lambda是一家向全球提供值得信赖，创新的高可靠工业电源解决方案的行业领导公司。TDK Lambda公司在中国、日本、欧洲、美国和东南亚的全球5大区域均拥有研发、制造、销售，售后服务和应用技术支持等完整的体制，随时随地快速地对应客户的各种各样需求。