降壓電路是BUCK電路，開關S閉合的時候，VD二極管承受負壓關斷，電感充電，電流正向流動，電流值呈現(xiàn)指數(shù)上升趨勢。開關S斷開的時候，VD二極管起續(xù)流作用，電感開始放電，電流逐漸下降，通過負載和二極管回到電感另外一端，短暫供電。這樣電壓就能降低。實際使用的時候，S開關是通過MOSFE或者IGBT實現(xiàn)的，輸出電壓等于輸入電壓乘以PWM波的占空比。

圖1 降壓變換器原理圖

　　開關電源總的來分有隔離型和非隔離型電路。所謂非隔離型電路是根據(jù)電路形式的不同，可以分為降壓型buck電路、升壓Boost型電路、升降壓Buck-Boost型電路、Cuk型丘克電路、Sepic型電路、Zeta型電路。我們這里主要分析降壓型DC-DC轉換器的工作原理，Buck電路如圖1所示。圖中功率MOSFET為開關調整元件，它的導通與關斷由控制電路決定;L和C為濾波元件;開關截止時，二極管VD可保持輸出電流連續(xù)，所以通常稱為續(xù)流二極管。控制電路輸出信號使開關管VT導通時，濾波電感L中的電流逐漸增加，因此貯能也逐漸增大，電容器C開始充電。忽略MOSFET的導通壓降，MOSFET源極電壓應為Uin。

　　基于TL494單端降壓DC-DC轉換器的設計，采用電流連續(xù)模式(CCM)工作。開關電源工作在CCM時，一個周期內，開關管導通時間為DT，Ii的上升量為[(Uin-Uo)*DT]/L;開關關斷時間為(1-D)T,則Ii的下降量為[Uo*(1-D)T]/L。在穩(wěn)定狀態(tài)下，由上表面非隔離型電路推導的兩個工作原理得IL在每個周期的末尾和開始必須相等，因此：

　　于是占空比D與Uin、Uo的關系如下：

　　CMM降壓型開關電源的主要波形。負載電流Io的關系可按每個周期下，IL向負載傳送的電荷與Io在同時間下得到的電荷相等。

　　DC/DC轉換器電路的各種特性(效率、紋波、負載瞬態(tài)響應等)可根據(jù)外設元件的變更而變更，盡量在各種制約條件下，設計出最接近要求規(guī)格的DC/DC轉換器電路。

　　1、DC/DC轉換的基本工作原理

　　最基本的基本型DC/DC轉換器電路為升壓和降壓電路。

　　1)、升壓電路

　　FET為ON時的電路圖

　　在FET為ON的時間里在L積蓄電流能。虛線表示的電流路徑雖是微小的漏電流，但會使輕負載的效率變差。

　　FET為OFF時的電路圖

　　在FET為OFF時，L要保持OFF前的電流值，相當于在輸入回路增加了一個“電源”。由于線圈的左端被強制性固定于VIN，因此輸出VOUT的電壓要大于VIN，即升壓電路原理。

　　由此，F(xiàn)ET的ON時間越長(FET的觸發(fā)占空比D越大)，L里積蓄的電流能越大，越能獲得電源功率，于是升壓就越高。但是，F(xiàn)ET的ON時間太長的話，給輸出側供電的時間就極為短暫，F(xiàn)ET為ON時的損失也就增大，變換效率變差。因此，通常要限制占空比的最大值，不超過適宜的占空比D。

　　2)、降壓電路

　　FET為ON時的電路圖

　　在FET為ON的時間里，L積蓄電流能的同時為輸出供電。虛線表示的電流路徑雖是微小的漏電流，但會使輕負載的效率變差。

　　FET為OFF時的電路圖

　　在FET為OFF時，L要保持OFF前的電流值，使SBD為ON。此時，由于線圈的左端被強制性地降到0V以下，VOUT的電壓下降，即降壓電路原理。

　　由此，F(xiàn)ET的ON時間長L里積蓄的電流能越大，越能獲得大功率電源，降壓的幅度越小。

　　降壓時，由于FET為ON時也要給輸出供電，所以不需要限制占空比的最大值。

　　2、DC/DC轉換電路的設計要點

　　(1)穩(wěn)定工作(=不會因異常振動等誤動作、燒損、過電壓而損壞)

　　(2)效率大

　　(3)輸出紋波小

　　(4)負載瞬態(tài)響應好

　　這些設計指標可通過變更DC/DC轉換器IC和外設元件得到某種程度的改善。

　　3、開關頻率的選擇

　　DC/DC轉換器IC具備固有的開關頻率，頻率的不同會對各種特性產(chǎn)生影響。