單一晶片就夠了   革命性直流電轉換器更高效

編譯／高晟鈞

電力供應是設備運轉的核心，依據不同電流變化主要可以分為交流電與直流電兩種。交流電主要運用於一般家電，原因是從較遠的發電廠將電運送到家需要經過很遠的距離，而交流電容易透過變壓器改變電壓，相比直流電可以省下不少成本；直流電的電流方向不會隨著時間改變、較為平穩，多用於手機、電腦等半導體電子產品。

我們使用電子或電器產品時，需要配合插座或電池的電壓大小與電流類型，否則容易造成設備損壞甚至是人身安全。這時候，我們就需要電壓「轉換器」的幫助了。

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轉換器與穩壓器

轉換器也分為AC/DC（交流－直流）和DC/DC（直流－直流）兩種，前者主要用於插座上，將從插座上的交流電改變為直流電；後者則用於調整直流電的電壓。舉例來說，車子的電池組輸出電壓是好幾百V（伏特），而車內的音響、空調或是充電器的供電電壓可能只落在10V出頭，這時候就需要DC/DC轉換器。

DC/DC轉換器主要分為3種：升壓、降壓、升降壓。一般來說，如果輸入與輸出電壓相近，則可以選用普通穩壓器（便宜、靜態電流低、噪聲低）；反之，則需要選擇DC/DC轉換器（效率高，但噪聲較高）。

總的來說，升壓情況必須選擇轉換器；倘若是降壓，則需要真對成本、效率和躁聲上在兩者間作出選擇。

革命性的直流電轉換器

加州大學的研究團隊結合了電容式直流電轉換器與壓電感測器的優點，並將開關集成於單一晶片上。此種新型轉換器首次採用基於壓電諧振器功率轉換的晶片，不只提高了性能；尤其在低電壓轉換比的情況下（<0.1），它依舊能維持以往壓電材料難以實現的高效率，並且顯著縮小了佔地空間。

這種新型電壓轉換器除了實現了更低的能源損耗（310%），並且適用於從手機到電腦，再到伺服器和AR/VR耳機等，任何類型的直流電式電子產品。

資料來源:ScitechDaily

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