DC-DC 轉(zhuǎn)換器是一種機(jī)電設(shè)備或電路，可根據(jù)電路需求將直流電壓從一個(gè)電平轉(zhuǎn)換為另一個(gè)電平。DC-DC 轉(zhuǎn)換器屬于電力轉(zhuǎn)換器類別，既可用于電池等低壓應(yīng)用，也可用于高壓應(yīng)用，如高壓輸電。
　　在沒(méi)有半導(dǎo)體的情況下，將直流 (DC) 電壓轉(zhuǎn)換為低功率項(xiàng)目所需更高電壓的一種普遍方法是利用振動(dòng)器電路將其轉(zhuǎn)換為交流 (AC) 電壓。隨后，使用升壓變壓器來(lái)放大輸出電壓幅度，然后使用整流器電路來(lái)完成直流轉(zhuǎn)換。混合電動(dòng)發(fā)電機(jī)系統(tǒng)用于高功率應(yīng)用。電動(dòng)機(jī)為發(fā)電機(jī)供電，為負(fù)載提供必要的電壓。盡管成本高且效率有限，但由于當(dāng)時(shí)沒(méi)有其他方法，因此采用了這些程序。
　　功率半導(dǎo)體和集成電路 (IC) 的發(fā)展催生了經(jīng)濟(jì)高效的替代方案，例如直流電源，該電源將高頻交流電饋入變壓器。該設(shè)備經(jīng)濟(jì)高效且易于使用。電壓經(jīng)過(guò)調(diào)制，然后使用整流器轉(zhuǎn)換為直流電 (DC)。
　　DC-DC 轉(zhuǎn)換器的工作原理
　　切換技術(shù)經(jīng)常在轉(zhuǎn)換器操作中實(shí)施。根據(jù)應(yīng)用的要求，開(kāi)關(guān)操作的 DC-DC 轉(zhuǎn)換器將 DC 電壓從一個(gè)電平轉(zhuǎn)換為另一個(gè)電平；因此輸出電壓可能大于或小于輸入值。轉(zhuǎn)換器在提供不同級(jí)別的輸出時(shí)會(huì)保留一段時(shí)間的能量。能量以電場(chǎng)的形式存儲(chǔ)在電容器中，以磁場(chǎng)的形式存儲(chǔ)在導(dǎo)體變壓器中。與線性電壓轉(zhuǎn)換（會(huì)導(dǎo)致通過(guò)熱量耗散功率）相比，開(kāi)關(guān)電壓轉(zhuǎn)換更節(jié)能且更易于處理。為了實(shí)現(xiàn)效率，需要具有快速上升和下降時(shí)間的高速半導(dǎo)體器件。高速切換使電路設(shè)計(jì)變得復(fù)雜，因?yàn)樾枰_的配置。延長(zhǎng)電池壽命是開(kāi)關(guān)模式轉(zhuǎn)換器高效率的結(jié)果，這消除了對(duì)吸熱器的需求。使用FET可提高轉(zhuǎn)換器的效率，因?yàn)檫@些組件與 BJT 相比，執(zhí)行切換過(guò)程時(shí)損耗更小。
　　DC-DC 轉(zhuǎn)換器的其他增強(qiáng)功能包括用功率 FET 替代同步整流電路中的反激二極管，這可以減少開(kāi)關(guān)損耗并具有更低的電阻。
　　大多數(shù) DC-DC 轉(zhuǎn)換器的電力傳輸都是單向的，從輸入到輸出。另一方面，更換所有二極管控制的有源整流器電路可使所有開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器電路實(shí)現(xiàn)任意方向的雙向電力傳輸。雙向轉(zhuǎn)換器在車輛再生制動(dòng)等情況下非常有用，在車輛行駛時(shí)向車輪供電，在車輛停止時(shí)接收電力。
　　與其他高頻電路類似，DC-DC 轉(zhuǎn)換器需要進(jìn)行某些調(diào)整，包括元件的選擇、連接的建立以及將開(kāi)關(guān)噪聲調(diào)節(jié)到可接受的程度。起初，制造成本高于線性穩(wěn)壓器；但是，由于采用了最新的電路制造技術(shù)，這一成本很快就降低了。
　　如今的 DC-DC 轉(zhuǎn)換器都是基于 IC 的，需要一些額外的元件。這些元件的混合配置也存在于許多電子結(jié)構(gòu)中。
　　圖 1 顯示了各種類型的 DC-DC 轉(zhuǎn)換器，包括降壓、升壓、降壓-升壓和 uk 電路。這些電路的設(shè)計(jì)輸入位于左側(cè)，負(fù)載接收輸出位于右側(cè)。電源開(kāi)關(guān)可能由 BJT、MOSFET 或 IGBT 組成。