dcdc降壓轉(zhuǎn)換器工作原理

降壓DC/DC電壓轉(zhuǎn)換器，又稱為降壓轉(zhuǎn)換器、低壓降轉(zhuǎn)換器或簡(jiǎn)稱為降壓器，是一種電力轉(zhuǎn)換器，它能夠?qū)⑵漭斎氲闹绷麟妷恨D(zhuǎn)換成一個(gè)更低的直流輸出電壓。降壓轉(zhuǎn)換器的基本工作原理是通過(guò)開關(guān)電路和能量存儲(chǔ)元件（通常是電感和電容）來(lái)控制并轉(zhuǎn)換電壓。以下是對(duì)降壓DC/DC轉(zhuǎn)換器工作方式的詳細(xì)說(shuō)明。

降壓或降壓轉(zhuǎn)換器在電源管理電路中扮演著重要的角色，其主要職責(zé)是將標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)級(jí)電壓（如12伏特或28伏特）降低到適合低功耗應(yīng)用的5伏特或3.3伏特。

然而，需要指出的是，盡管圖1所示的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是開關(guān)模式穩(wěn)壓器的功率部分，但因?yàn)樗鄙俜答仚C(jī)制，所以無(wú)法確保輸出電壓的穩(wěn)定性。因此，它不能被視為一個(gè)完整的調(diào)節(jié)器，而只是整個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的一部分，負(fù)責(zé)執(zhí)行基本的電壓轉(zhuǎn)換功能。

開關(guān)閉合時(shí)：當(dāng)控制電路使開關(guān)元件閉合時(shí)，輸入電壓通過(guò)開關(guān)元件加到電感器上，電感器電流增加，儲(chǔ)存能量。此時(shí)電容器向負(fù)載提供能量，維持輸出電壓。由于開關(guān)元件導(dǎo)通，輸出電壓低于輸入電壓。

開關(guān)斷開時(shí)：當(dāng)控制電路使開關(guān)元件斷開時(shí)，電感器通過(guò)其自身儲(chǔ)存的能量維持電流，此時(shí)由于電感器兩端的電壓極性反轉(zhuǎn)，所以輸出電壓是負(fù)值，但由于有自由wheeling二極管或者以其他形式如同步整流的晶體管等，電流會(huì)續(xù)流到負(fù)載端，同時(shí)也會(huì)充電到電容器中。

連續(xù)模式與斷續(xù)模式：如果電感器電流在整個(gè)開關(guān)周期內(nèi)從未降至零，則稱轉(zhuǎn)換器工作在連續(xù)導(dǎo)電模式（CCM）。如果電流在一個(gè)周期內(nèi)的某個(gè)時(shí)間段降為零，則稱轉(zhuǎn)換器工作在斷續(xù)導(dǎo)電模式（DCM）。不同的工作模式會(huì)影響轉(zhuǎn)換器的效率和輸出電壓的穩(wěn)定性。

輸出電壓調(diào)節(jié)：通過(guò)調(diào)節(jié)開關(guān)元件的占空比（即開關(guān)閉合時(shí)間與整個(gè)開關(guān)周期的比例），可以控制電感器儲(chǔ)存和釋放能量的比例，進(jìn)而達(dá)到控制輸出電壓的目的。占空比越大，輸出電壓越高；占空比越小，輸出電壓越低。

總之，降壓DC/DC轉(zhuǎn)換器通過(guò)控制開關(guān)元件的占空比來(lái)調(diào)節(jié)輸出電壓，利用電感器和電容器來(lái)儲(chǔ)存和釋放能量，從而實(shí)現(xiàn)了將較高的直流輸入電壓轉(zhuǎn)換為較低的直流輸出電壓。這種轉(zhuǎn)換器廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備中，如電腦、移動(dòng)電話充電器、LED照明等，因?yàn)樗鼈兡芨咝У卦诓煌妷杭?jí)別之間轉(zhuǎn)換電能。