双输出DC/DC转换器实现更高电压输出

物联网 (IoT) 使我们的世界更加互联。当产品、应用程序和技术与更复杂的设备一起工作时，对更复杂的电源电压的需求也会增加。提供更高电压轨的一种可行方法是使用双输出 DC/DC 转换器。本博客将解释如何将双输出直流/直流转换器整合到您的设计中以满足更高电压电源的要求。

管理多个供应轨道的复杂性

工业制造领域在工厂车间部署的技术范围显着增加。由于工业占地面积非常宝贵，挤在单个控制柜中的设备数量正在迅速增加，计算工作量也是如此。为了应对这些挑战，许多工程师正在将更强大的片上系统 (SoC) 和可编程逻辑器件整合到他们的设计中。通常，使用更复杂的设备的结果是所需的不同电源轨的数量也会增加。1.8V、3.3V 和 5V 等传统电压轨可能由工作在 12V 背板上的中间总线转换器提供。日益; 然而，需要 24V 电源轨的情况并不少见。简而言之，

使用双输出 DC/DC 转换器满足更高电压输出的需求

无论是用于中间总线架构还是负载点，DC/DC 转换器都是一种提供中低电源电压的常用方法。稳压单输出和双输出版本最受欢迎，其中大多数还提供隔离方式，这对于符合各种安全标准至关重要。在工程师规划新设计的电源架构时，它们无疑是工程师的“首选”设备。然而，有时应用程序可能需要更高的输出电压轨，以便可以包含特定功能。如果电源要求不高，自然的选择是添加另一个提供所需电压（例如 24V）的 DC/DC 转换器。不幸的是，这可能会引入一些需要考虑的并发症。第一的，它可以在需要采购和管理的物料清单 (BOM) 中引入额外的产品。此外，在此示例中，单输出 24V DC/DC 转换器可能占用更大的 PCB 空间。根据转换器的构造，次要考虑因素可能包括对整个设备的平均故障前时间 (MTBF) 的影响。更高电压的单输出 DC/DC 转换器也可能带来少量额外成本。

解决这一难题的一种可行方法是使用双输出 DC/DC 来提供单个更高电压的输出。例如，考虑图 1中所示的双输出 DC/DC 转换器。它提供过滤、调节和隔离的 +/-12V 输出。在内部，该转换器使用两个独立但相同的次级绕组以串联配置连接在一起，以提供一个中点公共 0V 轨。这是为应用提供+12V 和-12V 输出的流行方式。

图 1：该图说明了一个双输出 DC/DC 转换器，在公共接地周围提供 +/-12V 输出。（来源：TDK Lambda）

然而，通过在组合次级绕组上获取输出——不使用中心抽头 0V 连接——设计工程师可以实现 24V 电源（图 2）。转换器没有任何变化；它仍然是双输出 +/-12V 转换器，但它从同一封装提供单个 +24V。由于输出有效地采用组合串联配置，因此可用的 +24V 输出电流与单独输出的额定值相同。同样，设计工程师可以使用 +/-15V 转换器来提供单个 30V 输出。

在着手使用双 DC/DC 转换器提供单路输出之前，建议仔细检查制造商的数据表，看看是否可以以这种方式使用。

图 2：该图说明了与图 1 相同的转换器配置为提供单个 24V 输出。（来源：TDK Lambda）

TDK Lambda CCG 系列

适合以这种方式使用的转换器示例是TDK Lambda CCG 系列（见图 3），其中CCG30-24-12D将是上述配置的代表性 DC/DC 转换器。该系列 15W 至 30W 隔离式高效（高达 92%）DC/DC 转换器符合行业标准的 25.4mm x 25.4mm 占板面积，并适应 9V 至 36V 或 18V 的超宽 4:1 输入电压范围到 76V。此外，转换器的所有六个面都被屏蔽，有助于降低辐射噪声并确保电磁兼容性 (EMC) 合规性。

图 3：TDK Lambda CCG 系列直流/直流转换器采用双输出设计，使工程师能够开发支持更高电压轨的产品。（来源：TDK Lambda）

CCG 系列提供五年保修，可在 -40°C 至 85°C 的温度范围内使用，适用于工业、通信以及测试和测量应用。

提供更高电压输出的可行解决方案

通过合并一个双输出 DC/DC 转换器（可能已经在设计的 BOM 中）来提供一个更高电压的电源轨，可以简化电源设计，并有可能降低总体 BOM 成本。

Robert Huntley 是一位获得 HND 资格的工程师和技术作家。凭借他在电信、导航系统和嵌入式应用工程方面的背景，他代表 Mouser Electronics 撰写了各种技术和实用文章。