在現(xiàn)代很多的電子設(shè)備中，諸如充電寶，為了增加電池容量，可能會使用多個電池串聯(lián)，然后就是現(xiàn)在很多的電子設(shè)備都采用這外部電源適配器，這些都會導(dǎo)致提供的電壓高于設(shè)備的操作電壓，在這種情況下，就需要將這些電壓降到安全水平同時保證輸出電壓的穩(wěn)定性。

目前很多的設(shè)備中都采用著DC-DC降壓轉(zhuǎn)換器芯片來處理較高的輸入電壓，其主要用于將一個電壓級別轉(zhuǎn)換為比它低的另一個電壓級別。這種類型的轉(zhuǎn)換器在各種電子設(shè)備中非常常見，特別是在需要將電池或外部電源的高電壓轉(zhuǎn)換為設(shè)備內(nèi)部電路所需的更低電壓時。這種芯片的主要工作原理通常基于開關(guān)模式電源技術(shù)。這種技術(shù)使用電子開關(guān)(如晶體管)和儲能元件(如電感和電容)來轉(zhuǎn)換電壓。轉(zhuǎn)換器通過快速開關(guān)電子開關(guān)(通常是以數(shù)十至數(shù)百千赫茲的頻率)來控制能量從輸入端到輸出端的轉(zhuǎn)移。而隨著電子設(shè)備向更小型化、更智能化發(fā)展，就有廠商將充電協(xié)議集成到降壓轉(zhuǎn)換器芯片之中，這樣做的好處就是省去了單獨協(xié)議芯片的需要，讓PCBA板上元件布局更加緊湊和精簡，大幅度優(yōu)化了整體設(shè)計的空間利用率，同時有效降低設(shè)備的開發(fā)成本，提高了制造效率。

DC/DC轉(zhuǎn)換器是開關(guān)電源芯片，指利用電容、電感的儲能的特性，通過可控開關(guān)(MOSFET等)進(jìn)行高頻開關(guān)的動作，將輸入的電能儲存在電容(感)里，當(dāng)開關(guān)斷開時，電能再釋放給負(fù)載，提供能量。其輸出的功率或電壓的能力與占空比(由開關(guān)導(dǎo)通時間與整個開關(guān)的周期的比值)有關(guān)。開關(guān)電源可以用于升壓和降壓。DC/DC 轉(zhuǎn)換器為轉(zhuǎn)變輸入電壓后有效輸出固定電壓的電壓轉(zhuǎn)換器。DC/DC 轉(zhuǎn)換器分為三類：升壓型DC/DC 轉(zhuǎn)換器、降壓型DC/DC 轉(zhuǎn)換器以及升降壓型DC/DC 轉(zhuǎn)換器。輸出電壓通過分壓電阻與基準(zhǔn)電壓作比較，從而形成一個反饋。當(dāng)輸出電壓減小并低于基準(zhǔn)電壓，比較器輸出發(fā)生翻轉(zhuǎn)并觸發(fā)振蕩電路開始工作。振蕩電路輸出一個固定時間的脈沖，用于控制MOS管的導(dǎo)通。反之則MOS管將被截止。其中導(dǎo)通由振蕩器控制，而截止時間取決于負(fù)載。按這樣的方法，即可控制輸出電壓。

降壓轉(zhuǎn)換芯片是一種可以將高壓電源轉(zhuǎn)換為低壓電源的電子元器件。它的作用是在電路中將輸入電壓降低，輸出一個低穩(wěn)定電壓，用于供電其他電路。降壓轉(zhuǎn)換芯片廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備中，如電腦，手機(jī)等，它的重要作用是為這些設(shè)備提供穩(wěn)定的低電壓電源。

降壓轉(zhuǎn)換芯片基于一個叫做 PWM(脈寬調(diào)制)技術(shù)的原理，將高壓電源通過 PWM 調(diào)制的方式轉(zhuǎn)化為低電壓輸出。具體步驟如下：

1. 輸入高壓電源通過 MOSFET 開關(guān)管進(jìn)入升壓電路。

2. 升壓電路將高壓電源轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的 DC 電源，并通過輸出電感器儲存這個 DC 電源。

3. 輸入低功耗模式下的微處理器或其他芯片需要電力時，降壓轉(zhuǎn)換芯片將儲存在輸出電感器中的 DC 電源，通過 MOSFET 開關(guān)管，經(jīng)過一定的 PWM 調(diào)制，輸出為低電壓電源給下游電路芯片。

通過這種降壓轉(zhuǎn)換的方式，降壓轉(zhuǎn)換芯片不僅可以使輸出電源穩(wěn)定，而且也可以讓與它相連的芯片工作更加穩(wěn)定。降壓轉(zhuǎn)換芯片在電子設(shè)備中起到了重要作用，它將不穩(wěn)定的高電壓轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的低電壓電源，為其他電路提供了可靠的供電。通過 PWM 技術(shù)，降壓轉(zhuǎn)換芯片可以將輸入電壓降低到精確的輸出電壓，保證了電路的可靠性。降壓轉(zhuǎn)換器，亦被稱為降壓調(diào)節(jié)器或DC-DC步降開關(guān)穩(wěn)壓器，是一種能夠?qū)⑤敵龇€(wěn)壓降低至低于輸入電壓的DC-DC轉(zhuǎn)換器。意法半導(dǎo)體的單片式降壓(buck)轉(zhuǎn)換器IC，以其高達(dá)61V的輸入電壓能力和高達(dá)4A的輸出電流，以及高開關(guān)頻率，滿足了各種應(yīng)用需求。此外，為提升MTBF(平均無故障時間)并降低物料成本，這些降壓穩(wěn)壓器還集成了全面的保護(hù)功能，包括過流、過壓和過熱保護(hù)。降壓轉(zhuǎn)換器通過兩個開關(guān)和一個電感，巧妙地利用電壓控制的電流源與輸出電容和負(fù)載的并聯(lián)組合，從而精準(zhǔn)地輸出所需電壓(VOUT < VIN)。降壓轉(zhuǎn)換器的工作原理及汽車級同步隔離降壓轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用降壓轉(zhuǎn)換器，通過巧妙的電路設(shè)計，利用電壓控制的電流源與輸出電容和負(fù)載的并聯(lián)組合，實現(xiàn)精準(zhǔn)的電壓輸出。其核心在于兩個開關(guān)和一個電感的巧妙配合，從而使得輸出電壓穩(wěn)定且低于輸入電壓。

在汽車電子領(lǐng)域，隔離式降壓拓?fù)涞膽?yīng)用日益廣泛。為此，意法半導(dǎo)體推出了專為隔離應(yīng)用設(shè)計的A6983I和A6986I兩款汽車級同步降壓轉(zhuǎn)換器IC。這兩款產(chǎn)品分別能夠管理高達(dá)10W和5W的輸出功率，為隔離型IGBT/SiC/GaN MOSFET柵極驅(qū)動電源、混合動力汽車/電動汽車的板上充電器(OBC)，以及電力牽引系統(tǒng)提供靈活、可靠、易用的解決方案。其中，STEVAL-A6986IV3評估板是基于ST A6986I的一款創(chuàng)新產(chǎn)品。A6986I專為隔離應(yīng)用而設(shè)計，采用iso-buck架構(gòu)。而STEVAL-A6986IV3在初級側(cè)采用反相buck-boost拓?fù)?，?gòu)建了isobuck-boost拓?fù)洌瑑?yōu)化了變壓器設(shè)計，并提供了更高的次級側(cè)功率。其輸入電壓高達(dá)28V，初級輸出電壓為負(fù)，次級側(cè)由四個獨立的繞組組成，為柵極驅(qū)動器提供精確的電源。Buck轉(zhuǎn)換器，也稱為降壓轉(zhuǎn)換器，其主要功能是將較高的輸入電壓轉(zhuǎn)換為較低的輸出電壓。以下是Buck轉(zhuǎn)換器的基本工作原理：

開關(guān)階段：Buck轉(zhuǎn)換器中的開關(guān)元件(通常是MOSFET)周期性地打開和關(guān)閉。當(dāng)開關(guān)打開時，輸入電壓通過電感對電容器充電，同時為負(fù)載提供電流。二極管導(dǎo)通階段：當(dāng)開關(guān)關(guān)閉時，電感中存儲的能量通過一個飛輪二極管釋放，繼續(xù)為負(fù)載提供電流，同時電感中的電流逐漸減少。輸出電壓調(diào)節(jié)：通過調(diào)節(jié)開關(guān)元件的占空比(即開關(guān)打開時間與總周期時間的比例)，可以控制電感中電流的大小，從而調(diào)節(jié)輸出電壓。Buck-Boost轉(zhuǎn)換器，也稱為降壓-升壓轉(zhuǎn)換器，能夠?qū)⑤斎腚妷恨D(zhuǎn)換為高于或低于輸入電壓的輸出電壓。以下是Buck-Boost轉(zhuǎn)換器的基本工作原理：開關(guān)階段：與Buck轉(zhuǎn)換器類似，Buck-Boost轉(zhuǎn)換器中的開關(guān)元件周期性地打開和關(guān)閉。電感和電容轉(zhuǎn)換：當(dāng)開關(guān)打開時，輸入電流通過電感流入，電感儲存能量;當(dāng)開關(guān)關(guān)閉時，電感中的能量通過二極管釋放到輸出電容和負(fù)載。

輸出電壓調(diào)節(jié)：通過調(diào)節(jié)開關(guān)元件的占空比，可以控制電感中電流的大小，從而調(diào)節(jié)輸出電壓。與Buck轉(zhuǎn)換器不同的是，Buck-Boost轉(zhuǎn)換器可以通過改變電感和輸出電容之間的能量轉(zhuǎn)換方向，實現(xiàn)輸出電壓高于或低于輸入電壓。輸出電壓范圍：Buck轉(zhuǎn)換器只能降低輸入電壓，而Buck-Boost轉(zhuǎn)換器可以提高或降低輸入電壓。電路結(jié)構(gòu)：Buck-Boost轉(zhuǎn)換器比Buck轉(zhuǎn)換器多了一個電感和一個二極管，這使得它可以在輸出端實現(xiàn)電壓的升降。應(yīng)用場景：Buck轉(zhuǎn)換器適用于輸入電壓高于輸出電壓的場景，而Buck-Boost轉(zhuǎn)換器適用于需要靈活調(diào)節(jié)輸出電壓的場景，無論是升壓還是降壓。效率和復(fù)雜性：由于Buck-Boost轉(zhuǎn)換器中增加了額外的電感和二極管，其效率可能略低于Buck轉(zhuǎn)換器，同時電路設(shè)計也更為復(fù)雜。