升壓、降壓和升降壓轉換器的基本原理

多年以來，開關電源轉換已成為現代電子技術的支柱，橫跨包括公共事業、工業、商業以及消費市場的多個領域。在低功率DC/DC轉換應用中，大多數現代功率轉換都是通過三種不同類型的功率轉換器完成的：升壓、降壓和升降壓轉換器。本文將研究每種轉換器的基本原理并探討實際應用。

降壓轉換器是一種DC/DC開關電源，將非穩壓的直流輸入電壓降低以達到穩定的低輸出電壓。與傳統的穩壓器相比，由于降壓轉換器具有較高的效率，可以輕易超過95%因此廣受重視。下方的簡化電路圖顯示了降壓轉換器開關期間的電流路徑。

降壓轉換器通常代替傳統的低效率線性穩壓器，在各種應用中提供低壓板載電源，例如微處理器、通信設備，以及控制系統等。

何謂升壓型轉換器?

升壓轉換器是一種DC/DC開關電源，將非穩壓的直流輸入電壓升高以達到穩定的高輸出電壓。與降壓轉換器相似，升壓轉換器依靠電感器、二極管、電容器和開關管來調節輸出電壓，但是它們的配置方式不同。下面的簡化電路圖展示了升壓轉換器開關期間的電流路徑。

在升壓轉換器中，輸出電壓根據PWM信號的導通開關管的比率變化，等于或大于輸入電壓。由于節省了功率，提供三倍輸入電壓的升壓轉換器只能提供三分之一的電流。但是升壓轉換器在電池供電的設備中非常常見，例如一組3V的電池電壓供電給5V電路。

升降壓轉換器可以提供穩定的直流電壓輸出，無論輸入電壓高于或者低于輸出電壓。升降壓轉換器電路將降壓轉換器和升壓轉換器的元素結合在一起，但是它們的尺寸通常比這兩個都大。下方的簡化電路圖展示了升降壓轉換器開關期間常見的電流路徑。

您可能會發現電路圖中輸出的電壓極性與輸入電壓相反，這會使設計復雜化。升降壓轉換器還需要更昂貴的器件，因為它們既要在輸入電壓時承受高電壓，又要在輸入電壓時承受大電流。但是升降壓轉換器非常適合多種應用，其中常見的是高功率LED照明，例如鉛酸電池為12V LED恒定負載提供標稱9-14V電壓。

結論

降壓、升壓和升降壓轉換器的技術在世界上廣泛使用，幾乎可以在每個電子市場中看到提供低壓穩壓的DC/DC電源。RECOM的降壓、升壓和升降壓轉換器是滿足您低功率轉換需求的解決方案。

審核編輯：湯梓紅