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荷端上也能获得不同数值的输出电压，而开关用半导体功率器件就能实现这一功能，
这就是DC-DC的基本工作原理，相当于起到斩波(chop)的作用。
一个完整的周期 s
T 中，导通半导体开关的时间 on T 占一个周期时间的比值，叫作
导通占空比D，且 ；关断半导体开 sT 关时间 offT 占一个周期 sT 时间的比值 'D ，称
断开占空比。显然地，要使负荷端直流电压值越高，就得增加接通占空的比数
值；半导体功率开关管的工作频率 S f 越高，负荷端输出直流电压值也越高[2]
。这
类半导体功率开关频率都在特定数值下(如50kHz)工作的DC-DC变换器，即保持 S f 和负
荷稳定，同时通过控制功率开关导通的时间(也就是驱动脉冲的宽度)，使负荷端的输
出直流电压保持在一个固定值的办法，称脉宽调制法(Pulse Width Modulation，简
称PWM)。外部脉冲控制半导体电子开关的通断，不附加两侧电压，电流的流动，所以
这种类型的半导体开关，也被称为“硬开关” 。显然地，因为硬开关开通和关断时，
元件上既有电流流过两端又有电压，所以有比较大的功率损耗，但不管怎样串联电阻
变换方法比使用硬开关方法功率损耗要大得多。这是开关电源的主要好处之一。
我们可以通过两种方式调节输出电压 O V ，一种是通过调节接通占空比，即改变半
导体电子管T在一个周期 s
T 内接通时间的比例，另一种调节变压器的变压比M：(1)脉冲宽度调制方式PWM(Pulse Width Modulation)
保持固定的周期 sT （ sf 不变） ，调节导通时间 on T 改变输出电压 O V 的大小
(2)脉冲频率调制方式PFM(Pulse Frequcncy Modulation)
保持固定的导通时间 on T ，调控周期 S T 或开关频率从而改变输出电压 O V 的大小。
现实应用中大家都广泛采用PWM控制方式。因为采用定额PWM开关时，容易控制开
关工作时所产生电磁信号，设计容易出谐波频率固定的输出电压滤波器。 另外由控
制电路部分获得可变频率信号获比得可变脉宽信号更难。
DC-DC变换器输出的直流电压在有着广泛的应用，主要表现在两方面：一是要求
不管负载，或在电源电压的变换器输出的直流电压的变化将如何保持稳定，这需要一
个稳定的直流电压输出。另一类要求DC-DC变换器输出的电压值可调节，即要求在一
定范围内可以调节控制输出直流电压．比如负荷接的是直流电动机，利用改变直流电
压值的大小来改变它的转速。我们可使用某种功能的控制电路的反馈理论来实现这两
类不同要求的功能电路[3]。
PWM开关变换器是用调整脉冲宽度的方法来调控半导体开关的变换器。它的主要
特性为硬开关特性。
另一种叫作软开关。软开关的工作特性为：开关关断电流时半导体开关两端没有
承受电压，开关接通时没有电流流过半导体开关。理想软开关的关断、开通时不会有
电能的消耗。因为电能损耗可忽略， s
f 有非常大的增加空间，开关电源可以设计的越
来越小、越来越轻。
1.2.2 直流降压变换器
图1.1（a）是一个最简单的DC-DC降压转换器，它由一个续流二极管D和功率开关
管T组成。这样的变换器称为直流斩波器或降压转换器。它是一种不带隔离型的单开
关管直流电压变换器，且电源输入平均直流电压 i
V 不小于输出平均直流电压 O V 。对半
导体开关管T加上如图1.1(b)所示的驱功功率信号 g V ， 在功率开关管接通 on T 期间，g V ＞
0，在随后的 on off
T T T s
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