物聯網 (IoT) 使我們的世界更加互聯。當產品、應用程序和技術與更復雜的設備一起工作時，對更復雜的電源電壓的需求也會增加。提供更高電壓軌的一種可行方法是使用雙輸出 DC/DC 轉換器。本博客將解釋如何將雙輸出直流/直流轉換器整合到您的設計中以滿足更高電壓電源的要求。

管理多個供應軌道的復雜性

工業制造領域在工廠車間部署的技術范圍顯著增加。由于工業占地面積非常寶貴，擠在單個控制柜中的設備數量正在迅速增加，計算工作量也是如此。為了應對這些挑戰，許多工程師正在將更強大的片上系統 (SoC) 和可編程邏輯器件整合到他們的設計中。通常，使用更復雜的設備的結果是所需的不同電源軌的數量也會增加。1.8V、3.3V 和 5V 等傳統電壓軌可能由工作在 12V 背板上的中間總線轉換器提供。日益; 然而，需要 24V 電源軌的情況并不少見。簡而言之，

使用雙輸出 DC/DC 轉換器滿足更高電壓輸出的需求

無論是用于中間總線架構還是負載點，DC/DC 轉換器都是一種提供中低電源電壓的常用方法。穩壓單輸出和雙輸出版本最受歡迎，其中大多數還提供隔離方式，這對于符合各種安全標準至關重要。在工程師規劃新設計的電源架構時，它們無疑是工程師的“首選”設備。然而，有時應用程序可能需要更高的輸出電壓軌，以便可以包含特定功能。如果電源要求不高，自然的選擇是添加另一個提供所需電壓（例如 24V）的 DC/DC 轉換器。不幸的是，這可能會引入一些需要考慮的并發癥。第一的，它可以在需要采購和管理的物料清單 (BOM) 中引入額外的產品。此外，在此示例中，單輸出 24V DC/DC 轉換器可能占用更大的 PCB 空間。根據轉換器的構造，次要考慮因素可能包括對整個設備的平均故障前時間 (MTBF) 的影響。更高電壓的單輸出 DC/DC 轉換器也可能帶來少量額外成本。

解決這一難題的一種可行方法是使用雙輸出 DC/DC 來提供單個更高電壓的輸出。例如，考慮圖 1中所示的雙輸出 DC/DC 轉換器。它提供過濾、調節和隔離的 +/-12V 輸出。在內部，該轉換器使用兩個獨立但相同的次級繞組以串聯配置連接在一起，以提供一個中點公共 0V 軌。這是為應用提供+12V 和-12V 輸出的流行方式。

圖 1：該圖說明了一個雙輸出 DC/DC 轉換器，在公共接地周圍提供 +/-12V 輸出。（來源：TDK Lambda）

然而，通過在組合次級繞組上獲取輸出——不使用中心抽頭 0V 連接——設計工程師可以實現 24V 電源（圖 2）。轉換器沒有任何變化；它仍然是雙輸出 +/-12V 轉換器，但它從同一封裝提供單個 +24V。由于輸出有效地采用組合串聯配置，因此可用的 +24V 輸出電流與單獨輸出的額定值相同。同樣，設計工程師可以使用 +/-15V 轉換器來提供單個 30V 輸出。

在著手使用雙 DC/DC 轉換器提供單路輸出之前，建議仔細檢查制造商的數據表，看看是否可以以這種方式使用。

圖 2：該圖說明了與圖 1 相同的轉換器配置為提供單個 24V 輸出。（來源：TDK Lambda）

TDK Lambda CCG 系列

適合以這種方式使用的轉換器示例是TDK Lambda CCG 系列（見圖 3），其中CCG30-24-12D將是上述配置的代表性 DC/DC 轉換器。該系列 15W 至 30W 隔離式高效（高達 92%）DC/DC 轉換器符合行業標準的 25.4mm x 25.4mm 占板面積，并適應 9V 至 36V 或 18V 的超寬 4:1 輸入電壓范圍到 76V。此外，轉換器的所有六個面都被屏蔽，有助于降低輻射噪聲并確保電磁兼容性 (EMC) 合規性。

圖 3：TDK Lambda CCG 系列直流/直流轉換器采用雙輸出設計，使工程師能夠開發支持更高電壓軌的產品。（來源：TDK Lambda）

CCG 系列提供五年保修，可在 -40°C 至 85°C 的溫度范圍內使用，適用于工業、通信以及測試和測量應用。

提供更高電壓輸出的可行解決方案

通過合并一個雙輸出 DC/DC 轉換器（可能已經在設計的 BOM 中）來提供一個更高電壓的電源軌，可以簡化電源設計，并有可能降低總體 BOM 成本。

Robert Huntley 是一位獲得 HND 資格的工程師和技術作家。憑借他在電信、導航系統和嵌入式應用工程方面的背景，他代表 Mouser Electronics 撰寫了各種技術和實用文章。