DC-DC开关稳压电路

        前面所讲的线性稳压电路具有结构简单、调节方便、输出电压稳定性强、纹波电压小等优点。但是，由于调整管始终工作在放大状态，自身功耗较大，故效率较低，甚至仅为30%~40%。而且，为了解决调整管散热问题，必须安装散热器，这就必然增大整个电源设备的体积、重量和成本。 可以设想，如果调整管工作在开关状态，那么当其截止时，因电流很小(为穿透电流)而管耗很小;当其饱和时，因管压降很小(为饱和管压降)而管耗也很小:这将可以大大提高电路的效率。开关型稳压电路中的调整管正是工作在开关状态，并因此而得名，其效率可达70%~95%。

一、串联型开关稳压电路（降压型、Buck电路）

1、换能电路的原理

2、串联型开关稳压电路的组成

在图10.6.1所示的换能电路中，当输人电压波动或负载变化时，输出电压将随之增大或减小，电路不稳定。可以想象，如果能在Uo增大时减小占空比，而在U减小时增大占空比，那么输出电压就可获得稳定。将Uo的采样电压通过反馈来调节控制电压uB的占空比，就可达到稳压的目的。由此而构思的串联开关型稳压电源的结构框图如图10.6.3所示。

电路包括调整管T、电压比较器A2、三角波发生电路、比较放大器A1（差分放大器）、基准电压电路、采样电路（R1，R2）以及滤波电路（L、C、D）等几个部分组成。

注：（1）利用三角波和电压比较器可以产生占空比可调的矩形波。

        （2）电路的稳压通过差分放大器的反馈来实现。

        （3）采样电阻提供负反馈外还可以调节输出电压的大小，实现电压可调。

2、串联型开关稳压电路的工作原理

二、并联型开关稳压电路（升压型、Boost电路）

串联开关型稳压电路调整管与负载串联，输出电压总是小于输入电压，故称为降压型稳压电路。在实际应用中，还需要将输人直流电源经稳压电路转换成大于输入电压的稳定的输出电压，称为升压型稳压电路。在这类电路中，开关管常与负载并联，故称之为并联开关型稳压电路:它通过电感的储能作用将感生电动势与输入电压相叠加后作用于负载，因而Uo>U。

结语：开关稳压电路作为一种高效、可靠的电源转换方式，已成为现代电子设备中的核心组成部分。尽管设计复杂且存在电磁干扰问题，但它的高效率和广泛应用前景使其在未来仍将保持重要地位。了解和掌握开关稳压电路的原理与设计方法，对于电源工程师和电子爱好者来说，都是一项非常有价值的技能。