Biến áp DC | DC/DC Converters

Wiki - Bộ chuyển đổi điện áp DC/DC/ DC-to-DC converter là gì? 

Bộ chuyển đổi DC sang DC là một mạch điện tử hoặc thiết bị cơ điện có chức năng chuyển đổi nguồn dòng điện một chiều (DC) từ mức điện áp này sang mức điện áp khác. Nó là một loại bộ chuyển đổi năng lượng điện. Mức năng lượng từ rất thấp (pin nhỏ) đến rất cao (truyền tải điện cao áp)./ A DC-to-DC converter is an electronic circuit or electromechanical device that converts a source of direct current (DC) from one voltage level to another. It is a type of electric power converter. Power levels range from very low (small batteries) to very high (high-voltage power transmission).
 

Ứng dụng/ Uses

Bộ chuyển đổi DC-to-DC được sử dụng trong các thiết bị điện tử cầm tay như điện thoại di động và máy tính xách tay, được cung cấp năng lượng chủ yếu từ pin. Các thiết bị điện tử như vậy thường chứa một số mạch phụ, mỗi mạch có yêu cầu riêng về mức điện áp khác với mức điện áp được cung cấp bởi pin hoặc nguồn cung cấp bên ngoài (đôi khi cao hơn hoặc thấp hơn điện áp nguồn). Ngoài ra, điện áp của pin giảm khi năng lượng dự trữ của nó bị cạn kiệt. Bộ chuyển đổi DC sang DC được chuyển đổi cung cấp một phương pháp để tăng điện áp từ điện áp pin giảm một phần, do đó tiết kiệm không gian thay vì sử dụng nhiều pin để thực hiện cùng một việc./ DC-to-DC converters are used in portable electronic devices such as cellular phones and laptop computers, which are supplied with power from batteries primarily. Such electronic devices often contain several sub-circuits, each with its own voltage level requirement different from that supplied by the battery or an external supply (sometimes higher or lower than the supply voltage). Additionally, the battery voltage declines as its stored energy is drained. Switched DC to DC converters offer a method to increase voltage from a partially lowered battery voltage thereby saving space instead of using multiple batteries to accomplish the same thing.

Hầu hết các mạch chuyển đổi DC-to-DC cũng điều chỉnh điện áp đầu ra. Một số ngoại lệ bao gồm nguồn điện LED hiệu suất cao, là một loại bộ chuyển đổi DC sang DC điều chỉnh dòng điện qua đèn LED và các máy bơm sạc đơn giản tăng gấp đôi hoặc gấp ba điện áp đầu ra./ Most DC-to-DC converter circuits also regulate the output voltage. Some exceptions include high-efficiency LED power sources, which are a kind of DC to DC converter that regulates the current through the LEDs, and simple charge pumps which double or triple the output voltage.

Bộ chuyển đổi DC-to-DC được thiết kế để tối đa hóa năng lượng thu được cho các hệ thống quang điện và tuabin gió được gọi là bộ tối ưu hóa công suất.. DC-to-DC converters which are designed to maximize the energy harvest for photovoltaic systems and for wind turbines are called power optimizers.

Máy biến áp được sử dụng để biến đổi điện áp ở tần số nguồn 50–60 Hz phải lớn và nặng đối với công suất vượt quá một vài watt. Điều này làm cho chúng trở nên đắt tiền và chúng phải chịu tổn thất năng lượng trong cuộn dây và do dòng điện xoáy trong lõi của chúng. Kỹ thuật DC-to-DC sử dụng máy biến áp hoặc cuộn cảm làm việc ở tần số cao hơn nhiều, chỉ yêu cầu các thành phần quấn nhỏ hơn, nhẹ hơn và rẻ hơn nhiều. Do đó, các kỹ thuật này được sử dụng ngay cả khi có thể sử dụng máy biến áp chính; Ví dụ, đối với các thiết bị điện tử gia dụng, tốt hơn là chỉnh lưu điện áp nguồn thành DC, sử dụng kỹ thuật chuyển đổi chế độ để chuyển đổi nó thành AC tần số cao ở điện áp mong muốn, sau đó, thông thường, chỉnh lưu thành DC. Toàn bộ mạch phức tạp rẻ hơn và hiệu quả hơn so với một mạch biến áp chính đơn giản của cùng một đầu ra. Bộ chuyển đổi DC-to-DC được sử dụng rộng rãi cho các ứng dụng lưới điện một chiều, trong điều kiện các mức điện áp khác nhau./ Transformers used for voltage conversion at mains frequencies of 50–60 Hz must be large and heavy for powers exceeding a few watts. This makes them expensive, and they are subject to energy losses in their windings and due to eddy currents in their cores. DC-to-DC techniques that use transformers or inductors work at much higher frequencies, requiring only much smaller, lighter, and cheaper wound components. Consequently these techniques are used even where a mains transformer could be used; for example, for domestic electronic appliances it is preferable to rectify mains voltage to DC, use switch-mode techniques to convert it to high-frequency AC at the desired voltage, then, usually, rectify to DC. The entire complex circuit is cheaper and more efficient than a simple mains transformer circuit of the same output. DC-to-DC converters are widely used for DC microgrid applications, in the context of different voltage levels.
 

Chuyển đổi điện tử/ Electronic conversion

Các bộ chuyển đổi điện tử thực tế sử dụng các kỹ thuật chuyển mạch. Bộ chuyển đổi DC sang DC chuyển đổi chế độ chuyển đổi mức điện áp DC này sang mức điện áp DC khác, có thể cao hơn hoặc thấp hơn, bằng cách lưu trữ năng lượng đầu vào tạm thời và sau đó giải phóng năng lượng đó cho đầu ra ở một điện áp khác. Bộ lưu trữ có thể nằm trong thành phần lưu trữ từ trường (cuộn cảm, máy biến áp) hoặc thành phần lưu trữ điện trường (tụ điện). Phương pháp chuyển đổi này có thể tăng hoặc giảm điện áp. Chuyển đổi chuyển đổi thường tiết kiệm điện hơn (hiệu suất điển hình là 75% đến 98%) so với điều chỉnh điện áp tuyến tính, giúp tiêu tán điện năng không mong muốn dưới dạng nhiệt. Thời gian tăng và giảm thiết bị bán dẫn nhanh là cần thiết để đạt hiệu quả; tuy nhiên, những chuyển đổi nhanh chóng này kết hợp với các hiệu ứng ký sinh trong bố cục để làm cho việc thiết kế mạch trở nên khó khăn. Hiệu suất cao hơn của bộ chuyển đổi chế độ làm giảm lượng tản nhiệt cần thiết và tăng độ bền của pin cho thiết bị di động. Hiệu quả đã được cải thiện kể từ cuối những năm 1980 do việc sử dụng FET công suất, có thể chuyển đổi hiệu quả hơn với tổn hao chuyển mạch thấp hơn ở tần số cao hơn so với bóng bán dẫn lưỡng cực công suất và sử dụng mạch truyền động ít phức tạp hơn. Một cải tiến quan trọng khác trong bộ chuyển đổi DC-DC là thay thế diode flyback bằng cách chỉnh lưu đồng bộ [6] sử dụng FET nguồn, có "điện trở" thấp hơn nhiều, giảm tổn thất khi chuyển mạch. Trước khi có sự sẵn có rộng rãi của các chất bán dẫn công suất, các bộ chuyển đổi đồng bộ DC-to-DC công suất thấp bao gồm một bộ rung cơ điện, tiếp theo là một biến áp nâng cấp điện áp nuôi ống chân không hoặc bộ chỉnh lưu bán dẫn, hoặc các tiếp điểm bộ chỉnh lưu đồng bộ trên bộ rung./ Practical electronic converters use switching techniques. Switched-mode DC-to-DC converters convert one DC voltage level to another, which may be higher or lower, by storing the input energy temporarily and then releasing that energy to the output at a different voltage. The storage may be in either magnetic field storage components (inductors, transformers) or electric field storage components (capacitors). This conversion method can increase or decrease voltage. Switching conversion is often more power-efficient (typical efficiency is 75% to 98%) than linear voltage regulation, which dissipates unwanted power as heat. Fast semiconductor device rise and fall times are required for efficiency; however, these fast transitions combine with layout parasitic effects to make circuit design challenging. The higher efficiency of a switched-mode converter reduces the heatsinking needed, and increases battery endurance of portable equipment. Efficiency has improved since the late 1980s due to the use of power FETs, which are able to switch more efficiently with lower switching losses at higher frequencies than power bipolar transistors, and use less complex drive circuitry. Another important improvement in DC-DC converters is replacing the flyback diode by synchronous rectification[6] using a power FET, whose "on resistance" is much lower, reducing switching losses. Before the wide availability of power semiconductors, low-power DC-to-DC synchronous converters consisted of an electro-mechanical vibrator followed by a voltage step-up transformer feeding a vacuum tube or semiconductor rectifier, or synchronous rectifier contacts on the vibrator.

Hầu hết các bộ chuyển đổi DC-to-DC được thiết kế để chuyển nguồn chỉ theo một hướng, từ đầu vào đến đầu ra chuyên dụng. Tuy nhiên, tất cả các cấu trúc liên kết của bộ điều chỉnh chuyển mạch có thể được tạo ra hai chiều và có thể di chuyển công suất theo một trong hai hướng bằng cách thay thế tất cả các điốt bằng chỉnh lưu tích cực được điều khiển độc lập. Một bộ chuyển đổi hai chiều rất hữu ích, ví dụ, trong các ứng dụng yêu cầu phanh tái tạo của xe, trong đó năng lượng được cung cấp cho các bánh xe khi lái xe, nhưng được cung cấp cho các bánh xe khi phanh./ Most DC-to-DC converters are designed to move power in only one direction, from dedicated input to output. However, all switching regulator topologies can be made bidirectional and able to move power in either direction by replacing all diodes with independently controlled active rectification. A bidirectional converter is useful, for example, in applications requiring regenerative braking of vehicles, where power is supplied to the wheels while driving, but supplied by the wheels when braking.

Mặc dù chúng yêu cầu ít thành phần, nhưng bộ chuyển đổi chuyển đổi rất phức tạp về mặt điện tử. Giống như tất cả các mạch tần số cao, các thành phần của chúng phải được chỉ định cẩn thận và bố trí vật lý để đạt được hoạt động ổn định và giữ cho nhiễu chuyển mạch (EMI / RFI) ở mức chấp nhận được. Giá thành của chúng cao hơn bộ điều chỉnh tuyến tính trong các ứng dụng giảm điện áp, nhưng chi phí của chúng đã giảm dần với những tiến bộ trong thiết kế chip./ Although they require few components, switching converters are electronically complex. Like all high-frequency circuits, their components must be carefully specified and physically arranged to achieve stable operation and to keep switching noise (EMI / RFI) at acceptable levels. Their cost is higher than linear regulators in voltage-dropping applications, but their cost has been decreasing with advances in chip design.

Bộ chuyển đổi DC sang DC có sẵn dưới dạng mạch tích hợp (IC) yêu cầu ít thành phần bổ sung. Các bộ chuyển đổi cũng có sẵn dưới dạng mô-đun mạch lai hoàn chỉnh, sẵn sàng để sử dụng trong một bộ phận lắp ráp điện tử./ DC-to-DC converters are available as integrated circuits (ICs) requiring few additional components. Converters are also available as complete hybrid circuit modules, ready for use within an electronic assembly.

Bộ điều chỉnh tuyến tính được sử dụng để tạo ra một DC ổn định không phụ thuộc vào điện áp đầu vào và tải đầu ra từ đầu vào cao hơn nhưng kém ổn định hơn bằng cách tiêu tán volt-ampe dư thừa dưới dạng nhiệt, có thể được mô tả theo nghĩa đen là bộ chuyển đổi DC-to-DC, nhưng điều này không bình thường sử dụng. (Điều tương tự cũng có thể nói với một điện trở nhỏ giọt điện áp đơn giản, đã được ổn định hay chưa bằng bộ điều chỉnh điện áp sau hoặc điốt Zener.)/ Linear regulators which are used to output a stable DC independent of input voltage and output load from a higher but less stable input by dissipating excess volt-amperes as heat, could be described literally as DC-to-DC converters, but this is not usual usage. (The same could be said of a simple voltage dropper resistor, whether or not stabilised by a following voltage regulator or Zener diode.)

Ngoài ra còn có bộ phân tích điện áp điện dung đơn giản và mạch nhân Dickson sử dụng điốt và tụ điện để nhân điện áp một chiều với một giá trị nguyên, thường chỉ cung cấp một dòng điện nhỏ./ There are also simple capacitive voltage doubler and Dickson multiplier circuits using diodes and capacitors to multiply a DC voltage by an integer value, typically delivering only a small current.

Từ tính/ Magnetic
Trong các bộ chuyển đổi DC-to-DC này, năng lượng được lưu trữ định kỳ bên trong và giải phóng từ trường trong cuộn cảm hoặc máy biến áp, thường trong dải tần từ 300 kHz đến 10 MHz. Bằng cách điều chỉnh chu kỳ làm việc của điện áp sạc (nghĩa là tỷ lệ số lần bật / tắt), lượng điện năng được truyền đến tải có thể được kiểm soát dễ dàng hơn, mặc dù điều khiển này cũng có thể được áp dụng cho dòng điện đầu vào, dòng điện đầu ra, hoặc để duy trì công suất không đổi. Bộ chuyển đổi dựa trên máy biến áp có thể cung cấp sự cách ly giữa đầu vào và đầu ra. Nói chung, thuật ngữ bộ chuyển đổi DC-to-DC đề cập đến một trong những bộ chuyển đổi chuyển đổi này. Các mạch này là trung tâm của nguồn điện chế độ chuyển mạch. Nhiều cấu trúc liên kết tồn tại. Bảng này cho thấy những cái phổ biến nhất./ In these DC-to-DC converters, energy is periodically stored within and released from a magnetic field in an inductor or a transformer, typically within a frequency range of 300 kHz to 10 MHz. By adjusting the duty cycle of the charging voltage (that is, the ratio of the on/off times), the amount of power transferred to a load can be more easily controlled, though this control can also be applied to the input current, the output current, or to maintain constant power. Transformer-based converters may provide isolation between input and output. In general, the term DC-to-DC converter refers to one of these switching converters. These circuits are the heart of a switched-mode power supply. Many topologies exist. This table shows the most common ones.
 

	Forward (energy transfers through the magnetic field)
No transformer (non-isolated)	Step-down (buck) - The output voltage is lower than the input voltage, and of the same polarity.
	True buck-boost - The output voltage is the same polarity as the input and can be lower or higher.
	Split-pi (boost-buck) - Allows bidirectional voltage conversion with the output voltage the same polarity as the input and can be lower or higher.
With transformer (isolatable)	Forward - 1 or 2 transistor drive. Push-pull (half bridge) - 2 transistors drive. Full bridge - 4 transistor drive.[8]

 

	Flyback (energy is stored in the magnetic field)
No transformer (non-isolated)	Non-inverting: The output voltage is the same polarity as the input. Step-up (boost) - The output voltage is higher than the input voltage. SEPIC - The output voltage can be lower or higher than the input. Inverting: the output voltage is of the opposite polarity as the input. Inverting (buck-boost). Ćuk - Output current is continuous. True buck-boost - The output voltage is the same polarity as the input and can be lower or higher. Split-pi (boost-buck) - Allows bidirectional voltage conversion with the output voltage the same polarity as the input and can be lower or higher.
With transformer (isolatable)	Flyback - 1 transistor drive.

Ngoài ra, mỗi cấu trúc liên kết có thể là:/ In addition, each topology may be:

Chuyển cứng/ Hard switched
Các bóng bán dẫn chuyển đổi nhanh chóng khi tiếp xúc với cả điện áp đầy đủ và dòng điện đầy đủ/ Transistors switch quickly while exposed to both full voltage and full current

Cộng hưởng/ Resonant
Một mạch LC định hình điện áp qua bóng bán dẫn và dòng điện qua bóng bán dẫn để bóng bán dẫn chuyển mạch khi điện áp hoặc dòng điện bằng 0/ An LC circuit shapes the voltage across the transistor and current through it so that the transistor switches when either the voltage or the current is zero

Bộ chuyển đổi DC-to-DC từ tính có thể hoạt động ở hai chế độ, tùy theo dòng điện trong thành phần từ tính chính của nó (cuộn cảm hoặc máy biến áp)/ Magnetic DC-to-DC converters may be operated in two modes, according to the current in its main magnetic component (inductor or transformer):

liên tục/ Continuous
Dòng điện dao động nhưng không bao giờ giảm xuống không/ The current fluctuates but never goes down to zero

Không liên tục/ Discontinuous
Dòng điện dao động trong chu kỳ, đi xuống 0 tại hoặc trước khi kết thúc mỗi chu kỳ/ The current fluctuates during the cycle, going down to zero at or before the end of each cycle

Bộ chuyển đổi có thể được thiết kế để hoạt động ở chế độ liên tục ở công suất cao và ở chế độ không liên tục ở công suất thấp./ A converter may be designed to operate in continuous mode at high power, and in discontinuous mode at low power.

Các cấu trúc liên kết nửa cầu và flyback tương tự nhau ở chỗ năng lượng được lưu trữ trong lõi từ tính cần được tiêu tán để lõi không bão hòa. Việc truyền công suất trong mạch quay ngược bị giới hạn bởi lượng năng lượng có thể được lưu trữ trong lõi, trong khi mạch chuyển tiếp thường bị giới hạn bởi đặc tính I / V của các công tắc./ The half bridge and flyback topologies are similar in that energy stored in the magnetic core needs to be dissipated so that the core does not saturate. Power transmission in a flyback circuit is limited by the amount of energy that can be stored in the core, while forward circuits are usually limited by the I/V characteristics of the switches.

Mặc dù các thiết bị chuyển mạch MOSFET có thể chịu được dòng điện và điện áp đầy đủ đồng thời (mặc dù ứng suất nhiệt và chuyển động điện có thể làm ngắn MTBF), nhưng các công tắc lưỡng cực thường không thể yêu cầu sử dụng một (hoặc hai) snubber./ Although MOSFET switches can tolerate simultaneous full current and voltage (although thermal stress and electromigration can shorten the MTBF), bipolar switches generally can't so require the use of a snubber (or two).

Các hệ thống dòng điện cao thường sử dụng bộ chuyển đổi nhiều pha hay còn gọi là bộ chuyển đổi xen kẽ. Bộ điều chỉnh nhiều pha có thể có độ gợn sóng tốt hơn và thời gian đáp ứng tốt hơn so với bộ điều chỉnh một pha./ High-current systems often use multiphase converters, also called interleaved converters. Multiphase regulators can have better ripple and better response times than single-phase regulators.

Nhiều bo mạch chủ máy tính xách tay và máy tính để bàn bao gồm bộ điều chỉnh khóa xen kẽ, đôi khi là một mô-đun điều chỉnh điện áp./ Many laptop and desktop motherboards include interleaved buck regulators, sometimes as a voltage regulator module.

Bộ chuyển đổi DC-to-DC hai chiều/ Bidirectional DC-to-DC converters
Đặc trưng cho các bộ chuyển đổi này là năng lượng chảy theo cả hai hướng của bộ chuyển đổi. Các bộ chuyển đổi này thường được sử dụng trong các ứng dụng khác nhau và chúng được kết nối giữa hai mức điện áp DC, nơi năng lượng được truyền từ mức này sang mức khác./ Specific to these converters is that the energy flows in both directions of the converter. These converters are commonly used in various applications and they are connected between two levels of DC voltage, where energy is transferred from one level to another.
- Tăng cường bộ chuyển đổi DC-to-DC hai chiều/ Boost bidirectional DC-to-DC converter
- Bộ chuyển đổi DC sang DC hai chiều Buck/ Buck bidirectional DC-to-DC converter
- Bộ chuyển đổi DC-to-DC hai chiều không đảo ngược Boost-buck/ Boost-buck non-inverting bidirectional DC-to-DC converter
- Bộ chuyển đổi DC-to-DC hai chiều đảo ngược Boost-buck/ Boost-buck inverting bidirectional DC-to-DC converter
- Bộ chuyển đổi DC-to-DC hai chiều SEPIC/ SEPIC bidirectional DC-to-DC converter
- Bộ chuyển đổi DC sang DC hai chiều CUK/ CUK bidirectional DC-to-DC converter

Nhiều bộ chuyển đổi DC-to-DC hai chiều cách ly cũng thường được sử dụng trong các trường hợp cần cách ly Galvanic./ Multiple isolated bidirectional DC-to-DC converters are also commonly used in cases where Galvanic isolation is needed.
- Bidirectional flyback
- Isolated ĆUK & SEPIC/ZETA
- Push-Pull
- Foward
- Dual-active bridge (DAB)
- Dual-half bridge
- Half-full bridge
- Multiport DAB

Điện dụng/ Capacitive
Bộ chuyển đổi tụ điện được chuyển mạch dựa vào việc kết nối luân phiên các tụ điện với đầu vào và đầu ra theo các cấu trúc liên kết khác nhau. Ví dụ, một bộ chuyển đổi giảm tụ điện đóng cắt có thể sạc hai tụ điện mắc nối tiếp và sau đó xả chúng song song. Điều này sẽ tạo ra cùng một công suất đầu ra (ít hơn bị mất hiệu suất dưới 100%), lý tưởng là bằng một nửa điện áp đầu vào và gấp đôi cường độ dòng điện. Bởi vì chúng hoạt động dựa trên các lượng điện tích rời rạc, chúng đôi khi còn được gọi là bộ chuyển đổi máy bơm phí. Chúng thường được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu dòng điện tương đối nhỏ, vì ở dòng điện cao hơn, hiệu suất tăng lên và kích thước nhỏ hơn của bộ chuyển đổi chế độ chuyển đổi khiến chúng trở thành lựa chọn tốt hơn. Chúng cũng được sử dụng ở điện áp cực cao, vì từ tính sẽ bị phá vỡ ở điện áp như vậy./ Switched capacitor converters rely on alternately connecting capacitors to the input and output in differing topologies. For example, a switched-capacitor reducing converter might charge two capacitors in series and then discharge them in parallel. This would produce the same output power (less that lost to efficiency of under 100%) at, ideally, half the input voltage and twice the current. Because they operate on discrete quantities of charge, these are also sometimes referred to as charge pump converters. They are typically used in applications requiring relatively small currents, as at higher currents the increased efficiency and smaller size of switch-mode converters makes them a better choice. They are also used at extremely high voltages, as magnetics would break down at such voltages.
 

Chuyển đổi cơ điện/ Electromechanical conversion

Bộ động cơ - máy phát điện, chủ yếu được quan tâm trong lịch sử, bao gồm một động cơ điện và máy phát điện được ghép với nhau. Một máy phát điện kết hợp cả hai chức năng thành một khối duy nhất với các cuộn dây cho cả chức năng của động cơ và máy phát điện quấn quanh một rôto duy nhất; cả hai cuộn dây dùng chung cuộn dây trường bên ngoài hoặc nam châm. Thông thường, các cuộn dây của động cơ được dẫn động từ một cổ góp ở một đầu của trục, khi cuộn dây của máy phát xuất ra một cổ góp khác ở đầu kia của trục. Toàn bộ cụm rôto và trục có kích thước nhỏ hơn một cặp máy và có thể không có bất kỳ trục truyền động nào lộ ra ngoài./ A motor–generator set, mainly of historical interest, consists of an electric motor and generator coupled together. A dynamotor combines both functions into a single unit with coils for both the motor and the generator functions wound around a single rotor; both coils share the same outer field coils or magnets. Typically the motor coils are driven from a commutator on one end of the shaft, when the generator coils output to another commutator on the other end of the shaft. The entire rotor and shaft assembly is smaller in size than a pair of machines, and may not have any exposed drive shafts.

Động cơ-máy phát điện có thể chuyển đổi giữa bất kỳ sự kết hợp nào giữa các tiêu chuẩn pha và điện áp DC và AC. Các bộ động cơ-máy phát điện lớn được sử dụng rộng rãi để chuyển đổi lượng điện công nghiệp trong khi các bộ nhỏ hơn được sử dụng để chuyển đổi năng lượng pin (6, 12 hoặc 24 V DC) thành điện áp một chiều cao, được yêu cầu để vận hành thiết bị ống chân không (van nhiệt điện) ./ Motor–generators can convert between any combination of DC and AC voltage and phase standards. Large motor–generator sets were widely used to convert industrial amounts of power while smaller units were used to convert battery power (6, 12 or 24 V DC) to a high DC voltage, which was required to operate vacuum tube (thermionic valve) equipment.

Đối với các yêu cầu về điện năng thấp hơn ở điện áp cao hơn so với pin xe cung cấp, bộ rung hoặc bộ nguồn "buzzer" đã được sử dụng. Bộ rung dao động cơ học, với các tiếp điểm chuyển đổi cực của pin nhiều lần mỗi giây, chuyển đổi hiệu quả DC thành AC sóng vuông, sau đó có thể được cấp cho máy biến áp có (các) điện áp đầu ra cần thiết. Nó tạo ra tiếng vo ve đặc trưng./ For lower-power requirements at voltages higher than supplied by a vehicle battery, vibrator or "buzzer" power supplies were used. The vibrator oscillated mechanically, with contacts that switched the polarity of the battery many times per second, effectively converting DC to square wave AC, which could then be fed to a transformer of the required output voltage(s). It made a characteristic buzzing noise.
 

Chuyển đổi điện hóa/ Electrochemical conversion

Một phương tiện khác của chuyển đổi DC sang DC trong phạm vi kilowatt sang megawatt được trình bày bằng cách sử dụng pin dòng oxy hóa khử như pin oxy hóa khử vanadi./ A further means of DC to DC conversion in the kilowatts to megawatts range is presented by using redox flow batteries such as the vanadium redox battery.
 

Chaotic behavior

Bộ chuyển đổi DC-to-DC chịu các loại động lực hỗn loạn khác nhau như phân nhánh, khủng hoảng và gián đoạn./ DC-to-DC converters are subject to different types of chaotic dynamics such as bifurcation, crisis, and intermittency.
 

Terminology

Hạ cấp/ Step-down
Một bộ chuyển đổi trong đó điện áp đầu ra thấp hơn điện áp đầu vào (chẳng hạn như bộ chuyển đổi buck)./ A converter where the output voltage is lower than the input voltage (such as a buck converter).

Tăng cấp/ Step-up
Bộ chuyển đổi tạo ra điện áp cao hơn điện áp đầu vào (chẳng hạn như bộ chuyển đổi tăng cường)./ A converter that outputs a voltage higher than the input voltage (such as a boost converter).

Chế độ dòng xoay chiều/ Continuous current mode
Dòng điện và do đó từ trường trong bộ lưu trữ năng lượng cảm ứng không bao giờ bằng không./ Current and thus the magnetic field in the inductive energy storage never reaches zero.

Chế độ dòng 1 chiều/ Discontinuous current mode
Dòng điện và do đó từ trường trong bộ lưu trữ năng lượng cảm ứng có thể đạt hoặc vượt qua 0./ Current and thus the magnetic field in the inductive energy storage may reach or cross zero.

Tiếng ồn/ Noise
Nhiễu tín hiệu điện và điện từ không mong muốn, thường là các hiện vật chuyển mạch./ Unwanted electrical and electromagnetic signal noise, typically switching artifacts.

Nhiễu tầng số  vô tuyến/ RF noise
Bộ chuyển đổi chuyển mạch vốn phát ra sóng vô tuyến ở tần số chuyển mạch và sóng hài của nó. Bộ chuyển đổi chuyển mạch tạo ra dòng điện chuyển mạch tam giác, chẳng hạn như bộ chuyển đổi Split-Pi, bộ chuyển đổi chuyển tiếp hoặc bộ chuyển đổi Ćuk ở chế độ dòng điện liên tục, tạo ra ít nhiễu hài hơn so với các bộ chuyển đổi chuyển mạch khác. [20] Nhiễu RF gây ra nhiễu điện từ (EMI). Mức chấp nhận được tùy thuộc vào yêu cầu, ví dụ: sự gần gũi với mạch RF cần nhiều ngăn chặn hơn là chỉ đơn giản là đáp ứng các quy định./ Switching converters inherently emit radio waves at the switching frequency and its harmonics. Switching converters that produce triangular switching current, such as the Split-Pi, forward converter, or Ćuk converter in continuous current mode, produce less harmonic noise than other switching converters.[20] RF noise causes electromagnetic interference (EMI). Acceptable levels depend upon requirements, e.g. proximity to RF circuitry needs more suppression than simply meeting regulations.

Bộ chuyển đổi DC/DC có tích hợp cuộn dây/ Coil-integrated DC/DC Converters
Chúng có thể bao gồm một IC điều khiển nguồn, cuộn dây, tụ điện và điện trở; giảm không gian lắp đặt với một số lượng nhỏ các thành phần trong một giải pháp tích hợp duy nhất./ These may include a power control IC, coil, capacitor, and resistor; decreases mounting space with a small number of components in a single integrated solution.

Tiếng ồn đầu vào/ Input noise
Điện áp đầu vào có thể có nhiễu không đáng kể. Ngoài ra, nếu bộ chuyển đổi tải đầu vào với các cạnh tải sắc nét, bộ chuyển đổi có thể phát ra nhiễu RF từ các đường dây điện cung cấp. Điều này nên được ngăn chặn bằng cách lọc thích hợp trong giai đoạn đầu vào của bộ chuyển đổi./ The input voltage may have non-negligible noise. Additionally, if the converter loads the input with sharp load edges, the converter can emit RF noise from the supplying power lines. This should be prevented with proper filtering in the input stage of the converter.

Tiếng ồn đầu ra/ Output noise
Đầu ra của bộ chuyển đổi DC sang DC lý tưởng là điện áp đầu ra không đổi, phẳng. Tuy nhiên, các bộ chuyển đổi thực tạo ra một đầu ra DC mà trên đó bị chồng lên một số mức độ nhiễu điện. Các bộ chuyển đổi chuyển mạch tạo ra nhiễu chuyển mạch ở tần số chuyển mạch và các sóng hài của nó. Ngoài ra, tất cả các mạch điện tử đều có một số nhiễu nhiệt. Một số mạch tương tự và tần số vô tuyến nhạy cảm yêu cầu nguồn điện có ít nhiễu đến mức chỉ có thể được cung cấp bởi bộ điều chỉnh tuyến tính. [21] Một số mạch tương tự yêu cầu nguồn điện có độ nhiễu tương đối thấp có thể chịu được một số bộ chuyển đổi chuyển mạch ít nhiễu hơn, ví dụ: sử dụng các dạng sóng tam giác liên tục chứ không phải là các sóng vuông./ The output of an ideal DC-to-DC converter is a flat, constant output voltage. However, real converters produce a DC output upon which is superimposed some level of electrical noise. Switching converters produce switching noise at the switching frequency and its harmonics. Additionally, all electronic circuits have some thermal noise. Some sensitive radio-frequency and analog circuits require a power supply with so little noise that it can only be provided by a linear regulator.[21] Some analog circuits which require a power supply with relatively low noise can tolerate some of the less-noisy switching converters, e.g. using continuous triangular waveforms rather than square waves.