目前的開關(guān)電源大致分為兩類，分別是直流和交流開關(guān)電源。其中直流開關(guān)電源的核心是DC-DC轉(zhuǎn)換器，DC-DC轉(zhuǎn)換器依據(jù)輸入和輸出之間是否有電氣隔離，分成隔離式DC-DC轉(zhuǎn)換器和非隔離式DC-DC轉(zhuǎn)換器。

　　

　　非隔離式的DC-DC轉(zhuǎn)換器都是基于降壓，升壓以及降壓-升壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器而衍生出來(lái)的，下面就簡(jiǎn)單介紹一下這三種DC-DC轉(zhuǎn)換器。

　　

　　1.降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器：　　

　　下圖1顯示的是降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器的電路結(jié)構(gòu)。其中Vin是輸入電壓；S1是上開關(guān)管，用功率MOSFET實(shí)現(xiàn)，控制電路決定其導(dǎo)通和關(guān)斷；S2是下開關(guān)管，一般用MOSFET或肖特基二極管實(shí)現(xiàn)；L,C為濾波元件；R是負(fù)載電阻。

　　

　　在一個(gè)開關(guān)周期T中，令S1的導(dǎo)通時(shí)間為ton，令導(dǎo)通占空比ton/T為D；令S2的導(dǎo)通的時(shí)間為toff，令截止占空比toff/T為D’。IL是電感電流，VL是電感兩端電壓。

　　

　　ton+toff=T時(shí)，電感中持續(xù)有電流，這種工作狀態(tài)叫做電感電流連續(xù)模式(CCM, Continuous Conduction Mode)。而當(dāng)電感中電流在一段時(shí)間保持為零時(shí)，即ton+toff＜T時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)另一種工作狀態(tài)，即電感電流不連續(xù)模式。輸出電流或電感L過小，周期T過長(zhǎng)都會(huì)使電感電流不連續(xù)模式發(fā)生。對(duì)于這種電路結(jié)構(gòu)，輸出電壓均低于輸入電壓，從而稱之為降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器。

　　

　　2.升壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器　　

　　升壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器中所用的電路元件與降壓型結(jié)構(gòu)相同，有著相似的結(jié)構(gòu)，只是將開關(guān)和電感的位置進(jìn)行互換。具體電路下圖2所示。

　　

　　周期開始的時(shí)候，開關(guān)管S2導(dǎo)通，S1截止，電源給電感進(jìn)行充電從而使得電感電流持續(xù)上升。而當(dāng)控制電路使S2截止時(shí)，電感電流經(jīng)由S1分別流向電容和負(fù)載。對(duì)于這種電路結(jié)構(gòu)，輸出電壓均高于輸入電壓，從而稱之為升壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器。

　　

　　3.降壓-升壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器　　

　　降壓-升壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器的工作原理與前兩種轉(zhuǎn)換器類似，該轉(zhuǎn)換器可以同時(shí)使電壓增加或降低。具體電路如圖3所示。

　　

　　周期開始的時(shí)候，開關(guān)管S1導(dǎo)通，S2截止，電源給電感進(jìn)行充電從而使得電感電流持續(xù)上升。而當(dāng)控制電路使S1截止時(shí)，電感電流經(jīng)由S2分別流向電容和負(fù)載。

　　

　　當(dāng)導(dǎo)通占空比D＜0.5時(shí)，該DC-DC轉(zhuǎn)換器是降壓的，而當(dāng)D＞0.5時(shí)，該DC-DC轉(zhuǎn)換器是升壓的。并且由于無(wú)論是升壓型還是降壓型，該DC-DC轉(zhuǎn)換器的輸出與輸入的電壓極性相反，因此又稱降壓-升壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器為反向型DC-DC轉(zhuǎn)換器。

　　

　　DC-DC轉(zhuǎn)換器是將某一直流電壓轉(zhuǎn)變成其他直流電壓的開關(guān)電源管理芯片，DC-DC轉(zhuǎn)換器的特點(diǎn)有：輸出電壓變化范圍廣，工作效率高，輸出電流大，安全可靠，廣泛應(yīng)用在工業(yè)控制及其自動(dòng)化、通訊、電力、醫(yī)療、電子等領(lǐng)域。