DC/DC 轉換器是工業(yè)應用中電力電子和能源驅動研究的一個重要方面。為了滿足多種應用的需求，重要的是根據(jù)要求來實現(xiàn)它們并了解電路行為的細微差別[1]。電壓和電流關系決定平衡期間轉換器電路的設計。影響這些值的因素有很多，包括電容器中的電壓紋波、電感器引起的電流紋波、平衡狀態(tài)等。　　一些基本的DC-DC變換器的電路圖如圖1所示。如果我們仔細觀察這些電路，它們大多由半導體開關、二極管、電感器、電容器和直流電源等基本電氣元件組成。這些電路中這些基本元件的排列和數(shù)量不同，從而產生不同的結果。電路分析的一般策略是創(chuàng)建并求解獨立方程組，以確定設計條件或求解基本變量。它還可以定義為確定電路中每個元件的電壓和電流。

　　圖 1. 基本 DC-DC 轉換器電路圖。
　　電路分析實例
　　根據(jù)流經(jīng)電感器的電流，DC/DC 轉換器的運行可以分為兩種不同的模式 [3]。當電感器電流始終大于零時，稱其工作在連續(xù)導通模式 (CCM) 下。在平均電感器電流由于低開關頻率或高負載電阻而較低的情況下，轉換器被認為在不連續(xù)導通模式（DCM）下運行。
　　重要的是要知道 CCM 是轉換器的首選工作模式，因為它具有提高效率、減少無源器件元件數(shù)量以及有效利用半導體開關等優(yōu)點。DCM 中的轉換器操作稍微復雜一些，并且需要動態(tài)控制。這就需要確定電感器的最小值，以便維持 CCM 模式下的運行。
　　為了簡化電路分析的復雜性，進行了一些近似。這包括假設負載本質上是電阻性的，并且輸出電壓的直流分量是無紋波的。此外，在大多數(shù)情況下，電感器和電容器被認為是純的，盡管它涉及小紋波近似。　　考慮降壓-升壓轉換器的示例。從圖 2 可以明顯看出，輸出電壓的極性與輸入電壓的極性相反?？紤]到電容器在半導體開關導通之前已完全充電，顯然，一旦開關導通，開關兩端的電壓就等于電感器兩端的電壓。此外，輸出電壓與電容器兩端的電壓相同。一旦開關關閉，電感器和電容器兩端的電壓大小相等，但極性相反。

　　圖 2.  (a) 開關打開和 (b) 開關關閉時的降壓-升壓轉換器電路圖。
　　降壓-升壓轉換器的關鍵電壓和電流波形如圖 3 所示。仔細觀察這些波形，可以通過電流最大值和最小值的差異來確定開關導通時電感器電流的上升。類似地，當開關不導通時，電感器電流的下降由最小和最大電感器電流值的差確定。輸入和輸出電壓之間的關系如下：　VO=D/(1?D).VS　　

    其中 D 是占空比。

　　圖 3. 降壓- 升壓轉換器的輸入電流、二極管電流、電感器電流和電感器兩端電壓的波形。EETech 的形象財產
　　此外，基于最小電感器電流的方程以及該值必須為零以維持 CCM 操作的事實，可以估計電感的最小值。需要注意的是，當占空比小于 0.5 時，降壓升壓轉換器充當降壓轉換器，而當占空比大于 0.5 時，它充當升壓轉換器。當占空比恰好為0.5時，輸出電壓值與輸入電壓值相同。
　　要點
　　電路分析是理解實現(xiàn)和轉換器輸出的一個關鍵方面，因為它涉及通過計算來研究各種電量，例如節(jié)點電壓和環(huán)路電流。
　　電路分析的一般策略是創(chuàng)建并求解獨立方程組，以確定設計條件或求解基本變量。
　　CCM 是轉換器的首選操作模式，因為它具有提高效率、減少無源器件元件數(shù)量以及有效利用半導體開關等優(yōu)點。