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開關(guān)電路和能量存儲元件（通常是電感和電容）來控制并轉(zhuǎn)換電壓。以下是對降壓DC/DC轉(zhuǎn)換器工作方式的詳細說明。

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)是將標準的系統(tǒng)級電壓（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所示的拓撲結(jié)構(gòu)是開關(guān)模式穩(wěn)壓器的功率部分，但因為它缺少反饋機制，所以無法確保輸出電壓的穩(wěn)定性。因此，它不能被視為一個完整的調(diào)節(jié)器，而只是整個調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的一部分，負責(zé)執(zhí)行基本的電壓轉(zhuǎn)換功能。

開關(guān)閉合時：當控制電路使開關(guān)元件閉合時，輸入電壓通過開關(guān)元件加到電感器上，電感器電流增加，儲存能量。此時電容器向負載提供能量，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：當控制電路使開關(guān)元件斷開時，電感器通過其自身儲存的能量維持電流，此時由于電感器兩端的電壓極性反轉(zhuǎn)，所以輸出電壓是負值，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，電流會續(xù)流到負載端，同時也會充電到電容器中。

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）。如果電流在一個周期內(nèi)的某個時間段降為零，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)：通過調(diào)節(jié)開關(guān)元件的占空比（即開關(guān)閉合時間與整個開關(guān)周期的比例），可以控制電感器儲存和釋放能量的比例，進而達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)換器通過控制開關(guān)元件的占空比來調(diào)節(jié)輸出電壓，利用電感器和電容器來儲存和釋放能量，從而實現(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、移動電話充電器、LED照明等，因為它們能高效地在不同電壓級別之間轉(zhuǎn)換電能。