一、DC-DC變換器的基本工作原理
將使用最基本的類(lèi)型來(lái)描述DC-DC變換器電路中升壓和降壓的工作原理。其他類(lèi)型的電路或使用線圈的電路可以考慮由升壓電路和降壓電路或其應(yīng)用電路組合而成。
圖1和圖2說(shuō)明了升壓電路的操作。圖1顯示了FET導(dǎo)通時(shí)的電流。虛線表示輕微的漏電流，這會(huì)降低輕負(fù)載時(shí)的效率。當(dāng)FET導(dǎo)通時(shí)，電能在L中累積。圖2顯示了FET關(guān)閉時(shí)的電流。當(dāng)場(chǎng)效應(yīng)管關(guān)斷時(shí)，L盡量保持上次電流值，將線圈左邊緣強(qiáng)行固定到V IN供電，使電壓升高到V OUT用于升壓操作。因此，如果FET的導(dǎo)通時(shí)間更長(zhǎng)，則L中會(huì)積累更多的電流，從而可以獲取更大的功率。但是，如果FET導(dǎo)通時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，則向輸出側(cè)供電的時(shí)間太短，這段時(shí)間內(nèi)的損耗會(huì)增加，從而降低轉(zhuǎn)換效率。因此，通常確定最大占空比（開(kāi)/關(guān)時(shí)間比）值以保持適當(dāng)?shù)闹怠?/p>
通過(guò)升壓操作，重復(fù)所示的電流流動(dòng)：
升壓電路中FET導(dǎo)通時(shí)的電流
在升壓電路中關(guān)斷FET時(shí)的電流
圖3和圖4說(shuō)明了降壓電路的操作。圖3顯示了FET導(dǎo)通時(shí)的電流。虛線表示在輕負(fù)載條件下會(huì)降低效率的輕微漏電流。在FET導(dǎo)通期間，電能在L中累積并提供給輸出側(cè)。圖4顯示了FET關(guān)閉時(shí)的電流。當(dāng)FET關(guān)閉時(shí)，L嘗試保持最后的電流值并打開(kāi)SBD。此時(shí)，線圈左邊緣的電壓被強(qiáng)行降到0V以下，降低了V OUT處的電壓.因此，如果FET的導(dǎo)通時(shí)間更長(zhǎng)，則L中會(huì)積累更多的電流，從而可以獲取更大的功率。使用降壓電路，在FET導(dǎo)通時(shí)，可以向輸出側(cè)供電，不需要確定最大占空比。因此，如果輸入電壓低于輸出電壓，則FET保持導(dǎo)通。然而，由于升壓操作被禁用，輸出電壓也會(huì)降低到輸入電壓電平或更低。
通過(guò)降壓操作，重復(fù)所示的電流流動(dòng)：
在降壓電路中打開(kāi)FET時(shí)的電流
在降壓電路中關(guān)閉FET時(shí)的電流
二、設(shè)計(jì)DC-DC變換器電路的4個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：
在DC-DC變換器電路的規(guī)范要求中，以下被認(rèn)為是關(guān)鍵的：
1.運(yùn)行穩(wěn)定（不會(huì)因開(kāi)關(guān)異常、燒壞、過(guò)電壓等操作故障而崩潰）
2.高效率
3.輸出紋波小
4.良好的負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)
這些特性可以通過(guò)改變DC/DC變換器IC和外部部件在一定程度上得到改善。這四種屬性的權(quán)重因個(gè)別應(yīng)用而異。
