電力電子領(lǐng)域關(guān)鍵應(yīng)用的產(chǎn)品設(shè)計(jì)師們在挑選所需的元件時(shí)需格外謹(jǐn)慎，既要確保在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間提供所需的電壓，還要緩解電壓紋波等問題，以確保系統(tǒng)的壽命，提高元件的可靠性。

降壓轉(zhuǎn)換器和升壓轉(zhuǎn)換器是電源應(yīng)用中的兩種最基本的DC-DC轉(zhuǎn)換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，是關(guān)鍵電源模塊，需要慎重挑選組成元件。

降壓轉(zhuǎn)換器將系統(tǒng)的主電源降壓以用于較低電壓的元件；而升壓轉(zhuǎn)換器則將電壓升至比輸入電壓更高的的數(shù)值。

降壓和升壓轉(zhuǎn)換器越來越多地被用于一些重要應(yīng)用中的開關(guān)模式電源（SMPS），如軍用無人駕駛飛行器（UAV）和無人機(jī)的電力輸送網(wǎng)絡(luò)、太陽能電池板、電動(dòng)汽車和X射線機(jī)等。

此外，由于其可靠性和簡單性，這些轉(zhuǎn)換器可作為更復(fù)雜拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的理想構(gòu)建模塊，如：

• 正向轉(zhuǎn)換器
• 逆向轉(zhuǎn)換器
• 降壓-升壓轉(zhuǎn)換器
• 半橋轉(zhuǎn)換器
• 全橋轉(zhuǎn)換器
• ZVT全橋轉(zhuǎn)換器
• 推拉式轉(zhuǎn)換器

下面，讓我們更深入地了解降壓和升壓轉(zhuǎn)換器的工作原理及其內(nèi)部元件（如電容器等）的基本情況。

01

降壓轉(zhuǎn)換器是如何工作的？

最常見的開關(guān)轉(zhuǎn)換器是降壓轉(zhuǎn)換器，它可將直流電壓下調(diào)至相同極性的較低直流電壓。

降壓轉(zhuǎn)換器在使用分布式電源軌（如24V至48V）的系統(tǒng)中不可或缺，可將電壓就地轉(zhuǎn)換為15V、12V或5V，并且功率損失很小。

在工作中，輸入電壓被連接到電感器，然后輸入和輸出電壓之間的差值被強(qiáng)制穿過電感器，使電流增加。

在此過程中，電流同時(shí)流入負(fù)載和輸出電容，對電容進(jìn)行充電。當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，電容器向負(fù)載放電，使總電流（電感和電容器的電流之和）增加。

02

升壓轉(zhuǎn)換器是如何工作的？

相反，直流輸入電壓通過升壓轉(zhuǎn)換器后會(huì)產(chǎn)生比輸入值高但極性相同的直流輸出電壓。當(dāng)開關(guān)打開時(shí)，輸入電壓被強(qiáng)制穿過電感器，使電流上升。

當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，減少的電感電流迫使電感的開關(guān)端擺正，正向偏壓二極管，令電容器充電至高于輸入電壓的電壓值。

在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行期間，電感電流在開關(guān)閉合時(shí)流向輸出電容器和負(fù)載。當(dāng)開關(guān)打開時(shí)，負(fù)載電流僅由電容器提供。