根据调整管的工作状态，我们常把稳压电源分成两类：线性稳压电源和开关稳压电源。
线性稳压电源，是指调整管工作在线性状态下的稳压电源。而在开关电源中则不一样，开关管（在开关电源中，我们一般把调整管叫做开关管）是工作在开、关两种状态下的：开——电阻很小；关——电阻很大。
开关电源是一种比较新型的电源。它具有效率高，重量轻，可升、降压，输出功率大等优点。但是由于电路工作在开关状态，所以噪声比较大。 通过下图，我们来简单的说说降压型开关电源的工作原理。如图所示，电路由开关K（实际电路中为三极管或者场效应管），续流二极管D，储能电感L，滤波电容C等构成。当开关闭合时，电源通过开关K、电感L给负载供电，并将部分电能储存在电感L以及电容C中。由于电感L的自感，在开关接通后，电流增大得比较缓慢，即输出不能立刻达到电源电压值。一定时间后，开关断开，由于电感L的自感作用（可以比较形象的认为电感中的电流有惯性作用），将保持电路中的电流不变，即从左往右继续流。这电流流过负载，从地线返回，流到续流二极管D的正极，经过二极管D，返回电感L的左端，从而形成了一个回路。通过控制开关闭合跟断开的时间（即PWM——脉冲 宽度调制），就可以控制输出电压。如果通过检测输出电压来控制开、关的时间，以保持输出电压不变，这就实现了稳压的目的。
在开关闭合期间，电感存储能量；在开关断开期间，电感释放能量，所以电感L叫做储能电感。二极管D在开关断开期间，负责给电感L提供电流通路，所以二极管D叫做续流二极管。
在实际的开关电源中，开关K由三极管或场效应管代替。当开关断开时，电流很小；当开关闭合时，电压很小，所以发热功率U×I就会很小。这就是开关电源效率高的原因。
看过完两个关于电源的FAQ后，大家可能对电源的效率计算还不了解。在后面的FAQ中，我们将专门给大家介绍。
PWM DC/DC转换器的工作原理
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以Buck PWM DC/DC转换器为例，来介绍PWM DC/DC转换器的工作原理。
Buck PWM DC/DC转换器在连续导电模式（COM）时的工作原理，可以用如图2（a）来说明：在一个开关周期内，开关管的开关过程将直流输入电压u进行斩波，形成脉冲宽度为
Ton的方波（Ton为开关管导通时间）。当开关管导通时，二极管关断，输入端直流电源Ui将功率传送到负
载，并使电感储能（电感电流上升）；当开关管关断时9二极管导通续流，电感上储存的能量向负载释放（电感电流下降）。在一个开关周期内，电感电流的平均值等于负载电流r。（忽略滤波电容C的ESR）。用同样的方法可以分析Boost，Buck－BccGt PWM BC／DC转换器的工作原理。
下面推导工作在CCM模式的PWM DC／DC转换器的输出／输人电压转换比1J。／U；。其出发点是：在稳态工作时，PWM DC／DC转换器一个开关周期内，开关管在导通和关断时间内的伏秒面积平衡，即在一个开关周期内电感承受的电压对时间的积分为零：
式中 uL——电感承受的电压；
Ts——开关周期；
式中 fa——开关频率；
Ton、Toff——一个开关周期内，开关管的导通时间和关断时间。
占空比（Duty Cyc1e Ratio）或称导通比：
以CCM Buck PWM DC/DC转换器为例，由如图2（a）可得
Ui和Uo分别为Buck PWM DC/DC转换器的输入电压和输出电压。
由式（2－-1），得
或 (Ui-Uo)Ton=UoToff
(Ui-Uo)DuTs=Uo(1-Du)Ts
故得工作在COM模式的Buck PWM DC/DC转换器输出/输入电压的转换比为
Uo/Ui=Du
占空比Du总是小于1的，所以Buck转换器是一种降压式转换器。理想Buch转换器的效率为1，可以认为
Ui/Ii=UoIo
由式（2-2）、式（2-3）可得
Io/Ii=1/DU
可见，Buck转换器是一种升流转换器，Io和Ii分别表示PWM转换器的平均输出电流和输入电流。
用同样的方法可以推导出，工作在COM模式的Boost、Buck-Boost PWM DC/DC转换器的输出/输入电压的转换比分别为Boost PWM DC/DC转换器
Uo/Ui=1/（1-Du）
Buck-Boost PWM DC/DC转换器
Uo/Ui=Du/（1-Du）
由式（2-5）、式（2-6）可知，Boost转换器是一种升压转换器，可以证明，理想Boost转换器是降流转换器。Buck-Boost转换器是一种升降压转换器，具体是升压还是降压，取决于占空比Du的大小；当Du＞0.5时，Du/（1-Du）＞1，Buck Boost转换器是升压转换器；当Du＜0.5时，Du/（1-Du）＜1，则是降压转换器。
在DCM模式下，Buck、Boost、Buck-Boost转换器的输出/输入电压的转换比不同于式（2-2）、式（2-5）、式（2-6），可以用同样的方法求得，但计算过程较为复杂。
Buck、Boost、Buck Boost PWM DC/DC转换器是PWM DC/DC转换器的最基本电路（Basic topo1ogica1 configuration），由这三种基本电路可以推导演化出其他形式的PWM DC/DC转换器电路。
电感降压式DC／DC变换器：电路原理框图如图所示。
图 电感降压式DC／DC变换器原理框图
图中，VIN为输入电压，VOUT为输出电压，L为储能电感，VD为续流二极管，C为滤波电容，R1、R2为分压电阻，经分压后产生误差反馈信号FB，用以稳定输出电压和调输出电压的高低。电源开关管V既可采用N沟道绝缘栅场效应管（MOSFET），也可采用P沟道场效应管，当然也可用NPN型晶体管或PNP型晶体管，实际应用中，一般采用P沟道场效应管居多。
降压式DC／DC变换器的基本工作原理是：V开关管在控制电路的控制下工作在开关状态。开关管导通时，FIN电压经开关管S、D极、储能电感L和电容C构成回路，充电电流不但在C两端建立直流电压，而且在储能电感L上产生左正、右负的电动势；开关管截止期间，由于储能电感L中的电流不能突变，所以，L通过自感产生右正、左负的脉冲电压。于是，L右端正的电压→滤波电容C一续流二极管VD→L左端构成放电回路，放电电流继续在C两端建立直流电压，C两端获得的直流电压为负载供电。因此，降压式DC／DC变换器产生的输出电压不但波纹小，雨且开关管的反峰电压低。
工作原理：
本图是根据实物剖析而来，电源经D2、R1为IC1提供+12V左右的电压，6脚输出脉冲经C4和变压器耦合后驱动Q1振荡，当Q1导通后输出电流通过L经C9滤波后向负载供电，当Q1截止时，变压器式电感B3磁能转变为电能，其极性左负右正，续流二极管D4导通，电流通过二极管继续向负载供电，使负载得到平滑的直流，当输出电压过低或过高时，从电阻R11、R10、R9组成的分压电路中得到取样电压送到IC1 2脚与内部2.5V基准电压比较后控制Q1导通脉宽，从而使输出电压得到稳定。当负载电流发生短路或超过8A时，IC1 3脚电压的上升会控制脉宽使Q1截止，以确保Q1的安全。
C8和R7构成振荡时间常数，本电路的振荡频率为65KHz，其计算公式为下：
3845内部结构及引脚功能
①误差放大器输出/补偿
②电压反馈输入
③电流取样输入
④振荡电路时间常数
⑤地
⑥开关管驱动脉冲输出
⑦电源
⑧5V基准电压一般与振荡器相接
附：数字万用表测场效应管的方法：
用二极管档红表笔接栅极G，黑表笔接源极S，数字表显示1，黑表笔接S不动，将红表笔移至漏极D，此时数字表应显示150-300左右的数值，将红表笔接源极S，黑表笔接漏极D，此时应有60-100的数据，然后换过来，即S接黑，D接红，此时数据还是在150-300左右，用手一边接D，一边碰一下栅极G或用镊子短路DS，此时数据会慢慢变为无穷大1，然后交换表笔，即S接红，D接黑，数据将在500左右，此时证明该管是好的！
参考链接：/news/2009-08/1128.htm
DC/DC转换器工作原理 对于不带高频变压器的非隔离式PWM DC/DC转换器中，最基本的转换器是Buck转换器和Boost转换器。如图中其他的转换器都是由这两种转换 器演化派生出来的。本章前面对此已进行了较为详细的阐述，这里仅给出结论。 （1）Buck Boost转换器（反相型，是指输出电压Uo的极性和输入电压Ui的极性上端与下端相反）是由Buck转换器和Boost转换器串联而成的，它 将两只开关管合并成一只开关管。 （2）Cuk转换器是由Boost转换器和Buck转换器串联而成的，它将两只开关管合并成一只开关管。因此，它的输入部分与Boost转换器相似，雨 输出部分与Buck转换器相似。 （3）Zeta转换器是由Buck-Boost转换器和Buck转换器串联而成的，同样是将两只开关管合并成一只开关管。它的输入部分与Buck-Boost转换器 相似，而输出部分与Buck转换器相似。 （4）SEPIC转换器是由Boost转换器和Buck-Bocst转换器串联而成的，它将两只开关管合并成一只开关管。它的输入部分与Boost转换器相似， 而输出部分与Buck Boost转换器相似。 （5）Forward转换器是在Buck转换器中插人一个高频变压器而成的；推挽式转换器则是由两个Forward转换器叠加而成的；半桥式转换器实际上 也是由两个Forward转换器叠加而成的，只是输人电压为U／2；全桥式转换器由两个半桥式转换器叠加而成。因此，For￣ward转换器、推挽式 转换器、半桥式转换器和全桥式转换器都属于Buck转换器演化派生而来的。 （6）F1yback转换器是将Buck-Boost转换器中的电感转换成高频变压器得到的。 VPT DC/DC航空电源:/icchannel/blog/item/2f73ca59f2f7362c2934f058.html INTERPOINT DC/DC航空电源:/icchannel/blog/item/139d1d4587022020cefca369.html 通过以上的介绍可知，如图所示的各种DC/DC转换器主电路之间的关系，是由降压型Buck DC/DC转换器、升压型Boost DC/DC转换器和反相型 Buck-Boost DC/DC转换器，这三种基本的DC/DC转换器通过等效转换（如器件易位、合并、更换和插入高频变压器）和不同的级联组合演化派生出多种DC/DC转换器，由这些 DC/DC转换器组成了如图所示的关系图。这样，如图中的所有DC/DC转换器都可以基于基本型DC/DC转换器的原理来构成，都可以用基本型DC/DC 转换器的理论进行分析和计算，或运用演化的思路开发出新型的DC/DC转换器运用于开关电源。 |
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