经过 DC - DC 变换器或许 DC 斩波器把一个给定的直流电压转变为另一种不同起伏或不同极性的直流电压。多年以来，该领域中现已研宣布各式各样的拓扑，并且针对某一特定的使用都具有相对应的拓扑。虽然拓扑品种多样，但这些拓扑一般能够简化为下面几类，小凌将介绍其间的几个典型拓扑。本文将介绍其间几种典型拓扑，包含：降压型变换器、升压型变换器、升降压型变换器以及H桥电路。

  直流变换器可使用于数十种功率等级。在低压使用场合，MOSFET已占有主导地位；而IGBT的使用则较为特别，其开关频率掩盖几十kHz至超越100kHz的区间。IGBT不只适用于中等功率场景，也可用于兆瓦级的高功率场合。不过，不管器材怎么改动，电路的基本功能并未发生改动。

  图 1.1给出了降压型变换器的作业原理。这儿，输入电压被转换成同一极性的输出电压，但幅值降低了。

  经过有源开关晶体管 VT₁，输入电压 Uₘ 经过电感 L₁ 周期性地施加在负载 R 上。晶体管注册时刻 Tₘ 与总时刻周期 T 的比值叫做占空比 D。即

  因为电感电流 I_L 的不同会发生三种不同运转形式，如图 1.1所示波形中断线。

  因为toff期间负载的效果，作业于 DCM 的电流 I_L 会下降到 0A。可是，关于 CCM 形式，电流在任何阶段都不会降低到 0A。在 DCM 到 CCM 的临界状况，电流 I_L 在 toff 的结尾刚好减小到 0A。

  相应的输出电压跟着输入电压的改动而改动。相应的输出电压跟着输入电压的改动而改动。式 (11. 11) 仅适用于 CCM 形式。关于 DCM 运转形式，其联系如式 (11. 12) ，这儿就不再深化评论了。

  一方面，在输入侧，不可控整流器生成稳定的输入电压；另一方面，输出侧的电流源逆变器应该要依据负载的需求调整直流母线电压然后操控输出功率。在这个使用中，降压型变换器能调整直流母线电压。必需要分外留意的是在此比方中，电感 L₁ 不可是降压型变换器的一部分，也是电流源逆变器的一部分。

  图1.3给出了上述比方的仿真成果。从图中能够精确的看出输出电压 Uload、直流母线电流 IDC（电流经过 L₁ 和输出电流 IL（电流经过 L₂ 与变换器占空比之间的联系）。

  假如把降压型变换器和升压型变换器组合在一起，就会构成所谓的升降压型变换器。比方频频使用于混合动力轿车的变换器拓扑，如图 1.5 所示。在升压形式中，VT₁（VT₁ 关断）和 VD₁ 协同作业使输入电压 U₁ 提高（升压）到输出电压 U₀。可是在降压形式中，VT₁（VT₁ 关断）和 VD₁ 协同作业，使得 U₁ 降低到 U₀。

  在另一种升降压型变换器中，依据作业形式不同，输出电压能够比输入电压高也能够低，可是极性相反，如图 1.6所示。

  升降压型变换器的另一个变形电路称为 SEPIC（单端一次电感变换器），如图 1.7 所示，它由 R.P. Massey 和 E.C. Snyder 在 1977 年提出。这品种型的 DC-DC 变换器常用于电池或太阳能体系中，依托电池或许电池板电压，输出电压就会相应地添加或许减小。

  SEPIC 的开关状况如图1.8所示。假如注册 VT₁，输入电压 Uₘ 对电感 L₁ 充电。在 VT₁ 注册之前现已被充电的电容器 C₁ 会迫使电流流过电感 L₂。假如关断 VT₁，电流流经 L₁ 和 C₁ 给输出电容 C₂ 充电，这时因为 L₂ 坚持电流不变，会促进给 C₂ 充电。

  一台电动机能够运转在多种作业形式。首要，它能够作业在驱动或许制动形式；其次，它能够正转或回转。总归，能够用一个四象限来表明电动机的作业形式，如图1.8所示。前文所述的DC-DC变换器在坚持电流方向不变时，不能改动输出电压的极性，也便是说，它只能运转在一个象限内f。

  关于一些电阻性负载的使用，期望电压的极性和电流方向都能够改动，也便是答应作业在两个象限内，比方第1象限和第3象限。