【導讀】降壓開關穩壓器是一種開關模式電源電路
，旨在有效地將直流電壓從較高電壓降低到較低電壓，即減去或“降壓”電源電壓，從而降低輸出端可用的電壓端子無需改變極性。換句話說

，降壓開關調節器是降壓調節器電路

，因此例如降壓轉換器可以將+12伏轉換為+5伏。

降壓開關穩壓器是一種開關模式電源電路，旨在有效地將直流電壓從較高電壓降低到較低電壓
，即減去或“降壓”電源電壓，從而降低輸出端可用的電壓端子無需改變極性。換句話說，降壓開關調節器是降壓調節器電路
，因此例如降壓轉換器可以將+12伏轉換為+5伏。

降壓開關穩壓器是一種直流-直流轉換器，也是簡單、的開關穩壓器類型之一。當在開關模式電源配置中使用時
，降壓開關穩壓器使用串聯晶體管或功率 MOSFET（是絕緣柵雙極晶體管或 IGBT）作為其主要開關器件
，如下所示。

降壓開關穩壓器

我們可以看到
，降壓轉換器的基本電路配置是串聯晶體管開關TR 1以及相關的驅動電路（使輸出電壓盡可能接近所需水平）
、二極管D 1、電感器L 1和平滑電容器C 1。降壓轉換器有兩種工作模式，具體取決於開關晶體管TR 1是“導通”還是“截止”。

當晶體管偏置為“ON”（開關閉合）時，二極管D 1變為反向偏置，輸入電壓V IN導致電流通過電感器流至輸出端連接的負載，為電容器C 1充電。

當(dang)變(bian)化(hua)的(de)電(dian)流(liu)流(liu)過(guo)電(dian)感(gan)器(qi)線(xian)圈(quan)時(shi)，根(gen)據(ju)法(fa)拉(la)第(di)定(ding)律(lv)，它(ta)會(hui)產(chan)生(sheng)反(fan)電(dian)動(dong)勢(shi)，該(gai)反(fan)電(dian)動(dong)勢(shi)與(yu)電(dian)流(liu)流(liu)動(dong)相(xiang)反(fan)，直(zhi)到(dao)達(da)到(dao)穩(wen)定(ding)狀(zhuang)態(tai)，在(zai)電(dian)感(gan)器(qi)周(zhou)圍(wei)產(chan)生(sheng)磁(ci)場(chang)L 1。隻要TR 1關閉
，這種情況就會無限期地持續下去。

當晶體管TR 1通過控製電路“關閉”（開關打開）時，輸入電壓立即與發射極電路斷開，導致電感器周圍的磁場崩潰
，從而在電感器上產生反向電壓。

該反向電壓導致二極管變得正向偏置，因此電感器磁場中存儲的能量迫使電流繼續以相同方向流過負載，並通過二極管返回。

然後
，電感器L 1將其存儲的能量返回到負載，充當電源並提供電流，直到所有電感器的能量返回到電路或直到晶體管開關再次閉合（以先到者為準）。同時電容器也放電
，為負載提供電流。電感器和電容器的組合形成了 LC 濾波器
，可以消除晶體管開關動作產生的任何紋波。

因(yin)此(ci)，當(dang)晶(jing)體(ti)管(guan)固(gu)態(tai)開(kai)關(guan)閉(bi)合(he)時(shi)，電(dian)流(liu)由(you)電(dian)源(yuan)提(ti)供(gong)

，而(er)當(dang)晶(jing)體(ti)管(guan)開(kai)關(guan)打(da)開(kai)時(shi)，電(dian)流(liu)由(you)電(dian)感(gan)器(qi)提(ti)供(gong)。請(qing)注(zhu)意(yi)，流(liu)經(jing)電(dian)感(gan)器(qi)的(de)電(dian)流(liu)始(shi)終(zhong)沿(yan)相(xiang)同(tong)方(fang)向(xiang)，直(zhi)接(jie)來(lai)自(zi)電(dian)源(yuan)或(huo)通(tong)過(guo)二(er)極(ji)管(guan)，但(dan)顯(xian)然(ran)在(zai)開(kai)關(guan)周(zhou)期(qi)內(nei)的(de)不(bu)同(tong)時(shi)間(jian)。

由於晶體管開關連續閉合和打開，因此平均輸出電壓值將與占空比D相關
，D被定義為晶體管開關在一個完整開關周期期間的導通時間。

如果V IN是電源電壓，並且晶體管開關的“ON”和“OFF”時間定義為：t ON和t OFF，則輸出電壓V OUT為：

降壓轉換器的占空比也可以定義為：

降壓開關穩壓器占空比

因此，占空比越大，開關電源的平均直流輸出電壓就越高。由此我們還可以看出，由於占空比D永遠無法達到 1（單位）

，因此輸出電壓將始終低於輸入電壓，從而導致降壓穩壓器。

通過改變占空比來實現電壓調節，開關速度高達 200kHz，可以使用更小的元件，從而大大減小開關模式電源的尺寸和重量。

降壓轉換器的另一個優點是電感電容 (LC) 布(bu)置(zhi)可(ke)以(yi)提(ti)供(gong)非(fei)常(chang)好(hao)的(de)電(dian)感(gan)電(dian)流(liu)濾(lv)波(bo)。理(li)想(xiang)情(qing)況(kuang)下(xia)，降(jiang)壓(ya)轉(zhuan)換(huan)器(qi)應(ying)在(zai)連(lian)續(xu)開(kai)關(guan)模(mo)式(shi)下(xia)運(yun)行(xing)，以(yi)便(bian)電(dian)感(gan)器(qi)電(dian)流(liu)永(yong)遠(yuan)不(bu)會(hui)降(jiang)至(zhi)零(ling)。如(ru)果(guo)使(shi)用(yong)理(li)想(xiang)的(de)組(zu)件(jian)，即(ji)“導通”狀態下的壓降和開關損耗為零，理想的降壓轉換器的效率可高達 100%。

除了用於開關模式電源基本設計的降壓開關穩壓器之外，基本開關穩壓器還有另一種操作方式，即升壓穩壓器，稱為升壓轉換器。

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