降压式 DC-DC 转换器是一种将较高直流输入电压转换为较低直流输出电压的电源转换电路。其基本工作原理是通过控制 MOSFET 的导通与关断,周期性地将输入电压施加到电感上。在 MOSFET 导通期间,电感存储能量,电流逐渐上升;当 MOSFET 关断时,电感释放能量,维持电流继续流向负载,通过这种电感的储能和释能过程实现降压功能。输出电压的大小由 MOSFET 的导通时间(占空比)决定,占空比越小,输出电压越低。例如,一个输入电压为 12V 的降压式 DC-DC 转换器,若要得到 5V 的输出电压,需合理调节占空比来达成。这种工作模式使得降压式 DC-DC 转换器在众多电子设备中广泛应用,如手机充电器、笔记本电脑电源适配器等,为不同电压需求的电路模块提供适配的电源。
对于开关电源的工作过程相当容易理解,在线性电源中,让功率晶体管工作在线性模式,与线性电源不同的是,PWM开关电源是让功率晶体管工作在导通和关断的状态,在这两种状态中,加在功率晶体管上的伏-安乘积是很小的(在导通时,电压低,电流大;关断时,电压高,电流小)/功率器件上的伏安乘积就是功率半导体器件上所产生的损耗。
如图所示,本电路简单实用。 如a所示,K闭合时,冲击电流被K短路,小灯泡熄灭;K断开时,小灯泡即亮,K的控制手段与通常的相反。