非隔离式 DC-DC 转换器的好处

电子工业设备的直流电源需求通常包括大功率的24V输出和多种低功率、低电压输出。传统上，这些需求通过不同的电源架构来实现，具体取决于系统所需的电源量。一般地，DC-DC 电源转换器可以分为隔离型和非隔离型。

对于低功率（300W或以下）的应用，通常选择标准的多输出电源。市场上可以购买到双输出、三输出和四输出版本，具有成本效益。常见的型号提供多种5V、+/-12V、+/-15V和24V输出组合。

对于中高功率需求，通常选择300W至1200W的模块化或可配置电源。这类电源允许选择高功率的24V模块，并通过单输出或双输出模块满足其他电压组合的需求。这些电源由于使用预装组件进行组装，交付时间较短。为方便使用，所有连接点均可以集中在一个带有集成风扇冷却的封装内。

另一种中高功率的解决方案是使用单输出高功率单元提供24V电压，然后通过隔离DC-DC转换器生成所需的其他电压。市面上有单路、双路和三路输出的现成转换器，提供多种常见电压组合。由于这些转换器是板载安装，可以放置在靠近负载的位置，从而减少布线并改善负载调节。对于超过100W的功率，散热管理可能成为一个问题，通常需要使用散热器或风扇来冷却。此外，高功率转换器通常设计用于48V标称直流输入，成本和产品选择可能会受到限制。

通信和计算机行业最初使用隔离转换器，但随着FPGA需要越来越低的电压和更高的电流，其电源架构发生了变化。现在，使用非隔离式负载点（POL）转换器变得司空见惯。这些器件通常提供0.6V至5V之间的宽范围可调电压，电流高达100A，设计为在3V至14V的输入电压下工作。

更高的效率使这些器件能够在没有气流的情况下在更高温度下运行，无需额外的散热器。例如，i6A的降额曲线允许在没有强制通风的情况下在50°C或更高环境温度下运行，这与大多数AC-DC电源相似。

选择非隔离电源转换器的另一个充分理由是其较低的成本，最多可节省50%。降压转换器的拓扑结构允许输出电压的大范围调整，例如i6A可以从3.3V调整到24V。这样不仅能通过仅储存一个零件来节省库存成本，还能通过大量采购获得折扣。

需要注意的是，降压转换器只能降低输入电压，通常称为降压转换器。例如，如果输入电压为12V，无法产生20V的输出。隔离式DC-DC转换器则可以根据正负端子的连接方式产生正输出或负输出。

这种灵活的电源架构正在迅速普及，吸引了那些希望降低成本、减小尺寸和节能的用户。