DCDCkonvertoreita

DC-DC-konvertorit, eli DC-DC-muuntimet, ovat elektronisia virtalähteitä, jotka muuttavat tasasähköjännitettä yhdeltä tasolta toiselle. Niiden tarkoituksena on tarjota oikea ulostulo kuormalle ja tehdä muunnoksesta mahdollisimman tehokas sekä luotettava. Niitä käytetään laajasti pienistä kannettavista laitteista suuriin teholaitteisiin, tietokoneiden virtalähteissä, ajoneuvojen sähköjärjestelmissä sekä aurinkopaneelien virransyötössä.

Topologioita on useita. Ei-eristetyt konvertorit, kuten buck (vähentävä), boost (nostava), buck-boost ja SEPIC, muuttavat jännitettä ilman galvanista eristystä. Eristetyt konvertorit, kuten flyback, forward, push-pull sekä half-bridge ja full-bridge, käyttävät muuntajaa tuottaakseen sähköisen eristyksen ja usein soveltuvat korkeammille tai eristetylle kuormille sekä useammalle jännitealueelle.

Toiminta perustuu kytkimen, yleensä MOSFETin, nopeaan vaihtamiseen sekä energian varastointiin induktorissa tai muuntajassa. Virtalähteen ohjaus tapahtuu PWM-signaalin (pulssinleveysmodulaatio) avulla, ja ulostulojännite säädetään palautemittauksen avulla, jossa viite- ja virrankytkin yhdistyvät säätötilaan.

Tehokkuus on tyypillisesti noin 80–95 prosenttia riippuen topologiasta, kuormasta ja käyttökohteesta. Taajuudet vaihtelevat kHz–MHz, mikä vaikuttaa kokoa, lämpötilansäätöä ja kustannuksia.

Sovelluksissa korostuvat laitteiston suojaukset (ylijännitettä, oikosulkua, lämpötilaa) sekä EMI-häiriöiden hallinta. Rakenne voi olla integroitua moduulia tai erillinen virtalähdejärjestelmä, ja kehityksen suunta on yhä kohti pienempiä, älykkäämpiä ja digitaalisen ohjauksen piiriä.