由于功率是許多設計中的關鍵參數，因此降壓或“降壓”穩壓器被廣泛使用。

雖然電阻器可以使電壓下降，但功率會丟失，并且在當今使用的許多電池供電產品等應用中，功耗是一個關鍵因素。

因此，降壓開關模式轉換器或通常稱為降壓穩壓器被廣泛使用。

線性降壓

降壓轉換的最基本形式是使用電阻器作為電位分壓器或電壓下降器。在某些情況下，也可以使用齊納二極管來穩定電壓。

這種形式的電壓下降器或降壓轉換器的問題在于它在功率方面非常浪費。電阻器兩端的任何電壓都會以熱量的形式消散，流過齊納二極管的任何電流也會散熱。這兩種因素都會導致寶貴能量的損失。

基本降壓轉換器或穩壓器

降壓轉換器或降壓轉換器的基本電路由電感器、二極管、電容器、開關和誤差放大器以及開關控制電路組成。

降壓穩壓器的電路通過改變電感器從電源接收能量的時間量來工作。

在基本框圖中，降壓轉換器或降壓穩壓器的工作可以看出，檢測/誤差放大器檢測負載兩端的輸出電壓，并產生控制開關的誤差電壓。

通常，開關由脈寬調制器控制，隨著負載消耗的電流增加，開關保持導通的時間更長，電壓趨于下降，并且通常有一個固定頻率振蕩器來驅動開關。

降壓轉換器操作

當降壓穩壓器中的開關導通時，電感兩端出現的電壓為Vin - Vout。使用電感方程，電感中的電流將以 （Vin-Vout）/L 的速率上升。此時二極管D是反向偏置的，不導通。

當開關斷開時，電流仍必須流動，因為電感器工作以保持相同的電流流動。因此，電流仍然流過電感器并進入負載。然后，二極管 D 與流經它的電流二極管形成等于 Iout 的返回路徑。

當開關斷開時，電感兩端的電壓極性反轉，因此通過電感的電流以等于-Vout/L的斜率減小。

降壓轉換器電路可以通過檢查整個周期中不同時間的電流波形來進一步解釋。

在降壓轉換器/開關穩壓器的電流波形圖中，可以看出電感電流是二極管和輸入/開關電流的總和。電流流過開關或二極管。

還值得注意的是，平均輸入電流小于平均輸出電流。這是意料之中的，因為降壓轉換器電路非常高效，并且輸入電壓大于輸出電壓。假設一個完美的電路，那么電源輸入等于電源輸出，即 Vin ? In = Vout ? Iout。雖然在實際電路中會有一些損耗，但對于設計良好的電路來說，效率水平預計會高于 85%。

還將看到在輸出端放置了一個平滑電容器。這有助于確保電壓不會發生明顯變化，尤其是在開關轉換期間。還需要它來平滑發生的任何開關尖峰。

穩壓器輸入和輸出濾波

開關模式電源穩壓器的一個關鍵方面是輸入和輸出濾波。這是一個特殊的問題，因為在輸入端發生開關。

實際上，輸出端的紋波電壓不僅取決于輸出平滑度，更重要的是取決于輸入濾波電容。

審核編輯：黃飛