降壓式 DC-DC 轉(zhuǎn)換器是一種將較高直流輸入電壓轉(zhuǎn)換為較低直流輸出電壓的電源轉(zhuǎn)換電路。其基本工作原理是通過控制 MOSFET 的導(dǎo)通與關(guān)斷,周期性地將輸入電壓施加到電感上。在 MOSFET 導(dǎo)通期間,電感存儲能量,電流逐漸上升;當(dāng) MOSFET 關(guān)斷時,電感釋放能量,維持電流繼續(xù)流向負(fù)載,通過這種電感的儲能和釋能過程實現(xiàn)降壓功能。輸出電壓的大小由 MOSFET 的導(dǎo)通時間(占空比)決定,占空比越小,輸出電壓越低。例如,一個輸入電壓為 12V 的降壓式 DC-DC 轉(zhuǎn)換器,若要得到 5V 的輸出電壓,需合理調(diào)節(jié)占空比來達成。這種工作模式使得降壓式 DC-DC 轉(zhuǎn)換器在眾多電子設(shè)備中廣泛應(yīng)用,如手機充電器、筆記本電腦電源適配器等,為不同電壓需求的電路模塊提供適配的電源。
對于開關(guān)電源的工作過程相當(dāng)容易理解,在線性電源中,讓功率晶體管工作在線性模式,與線性電源不同的是,PWM開關(guān)電源是讓功率晶體管工作在導(dǎo)通和關(guān)斷的狀態(tài),在這兩種狀態(tài)中,加在功率晶體管上的伏-安乘積是很小的(在導(dǎo)通時,電壓低,電流大;關(guān)斷時,電壓高,電流小)/功率器件上的伏安乘積就是功率半導(dǎo)體器件上所產(chǎn)生的損耗。
如圖所示,本電路簡單實用。 如a所示,K閉合時,沖擊電流被K短路,小燈泡熄滅;K斷開時,小燈泡即亮,K的控制手段與通常的相反。