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DC-DC开关转化器的作用是将一个直流电压有用转化成另一个。高功率DC-DC转化器选用三项根本技能：降压 升压 以及降压/升压 .降压转化器用于发作低直流输出电压，升压转化器用于发作高直流输出电压,降压/升压转化器则用于发作小于、大于或等于输入电压的输出电压。本文将要点介绍怎么成功运用降压/升压DC-DC转化器。降压和升压转化器已在2011年6月和9月的模仿对话 中独自介绍过，此处将不再赘述。
图1所示为选用单个单元的锂离子电池供电的典型低功耗体系。电池的可用输出规模为放电时的约3.0 V到充满电时的4.2 V。体系IC需求1.8 V、3.3 V、和3.6 V的电压，以完成最佳作业状况。锂离子电池开端作业时的电压为4.2 V，完毕作业时的电压为3.0 V，在此过程中，降压/升压调节器能够供给3.3 V的安稳电压，而降压调节器或低压差调节器(LDO)则可在电池放电时供给1.8 V的电压。理论上，当电池电压高于3.5 V时，可运用降压调节器或LDO发作3.3 V电压，但当电池电压降至3.5 V以下时，体系就会停止作业。答应体系过早关结束会议削减电池需求从头充电前的体系作业时间。
降压/升压调节器内置四个开关、两个电容和一个电感，如图2所示。现在的低功耗、高功率降压/升压调节器在降压或升压方法下作业时，只需自动操作其间两个开关，就能够下降损耗，进步功率。
当VIN大于VOUT, 时，开关C断开，开关D闭合。开关A和B的作业办法和在规范降压调节器中一样，如图3所示。
当 VIN 小于 VOUT,时，开关B断开，开关A闭合。开关C和D的作业办法和在升压调节器中一样，如图4所示。最困难的作业方法是当VIN 处在 VOUT ± 10%,规模内时，此刻调节器会进入降压/升压 方法。在降压/升压方法下，两种操作（降压和升压）会在一个开关周期内发作。应特别注意下降损耗、优化功率，以及消除因为方法切换形成的不安稳性。这么做的方针是坚持电压安稳，使电感中的电流纹波降至最低，保证杰出的瞬态功用。
关于高负载电流，降压/升压调节器选用电流方法、固定频率、脉冲宽度调制 (PWM)操控，以取得超卓的安稳性和瞬态呼应。为保证便携式运用的电池寿数最长，还选用了省电方法，在轻载时可下降开关频率。关于无线运用和其它低噪声运用，可变频率省电方法或许会引起搅扰，经过添加逻辑操控输入，可强制转化器在一切负载条件下均以固定频率PWM办法作业。
降压/升压调节器进步体系功率
现在的许多便携式体系都选用单单元锂离子充电电池供电。如上所述，电池会从满充状况时的4.2 V开端作业，缓慢放电至3.0 V。当电池输出降至3.0 V以下时，体系就会封闭，防止电池因过度放电而受损。选用低压差调节器发作3.3 V电压轨时，体系会在
VIN MIN = VOUT + VDROPOUT = 3.3 V + 0.2 V = 3.5 V
时关断，此刻只用了电池所存储电能的70% 。但假如选用降压/升压调节器（如ADP2503或ADP2504），体系就能够继续作业到最小实践电池电压。ADP2503和ADP2504 (拜见附录) 均为高功率、600 mA和1000 mA低静态电流、降压/升压DC-DC转化器，作业时的输入电压可高于、低于或等于稳压输出电压。电源开关选用内置方法，最大极限地削减了外部元件的数量和印刷电路板(PCB)的面积。经过 这种办法，体系能够一向作业到3.0 V，然后充分利用电池存储的电能，添加了电池需求从头充电前的体系作业时间。
为了节约便携式体系的电能，各种子体系（如微处理器、显示屏背光和功率放大器）不必时会在全开和休眠方法之间频频切换，形成电池电源线路上较大的电压瞬变。这些瞬变会使电池输出电压短时降至3.0 V以下，并触发低电量正告，然后使体系在电池彻底放电前封闭。降压/升压解决计划能够接受的电压摆幅低至2.3 V，有助于保持体系潜在的作业时间。
降压/升压调节器首要规范特性与界说
输出电压规模选项: 降压/升压调节器供给额外的固定输出电压，或许供给选项，答应经过外部电阻分压器对输出电压进行编程设置。
地电流或静态电流: 未输送给负载的直流偏置电流 (Iq)器材的 Iq低，则功率越高，但是，Iq能够针对许多条件进行规则，包含关断,负载、脉冲频率(PFM)作业方法或脉冲宽度(PWM)作业方法。因而，为了确认某个运用的最佳升压调节器，最好检查特定作业电压和负载电流下的实践作业功率。
关断电流: 这是使能引脚禁用时器材耗费的输入电流。低Iq关于电池供电器材在休眠方法下能否长期待机很重要。在逻辑操控的关断期间，输入与输出断开，从输入源罗致的电流小于1 μA。
软启动:具有软启动功用很重要，输出电压以可控办法缓升，然后防止启动时呈现输出电压过冲现象。
开关频率: 低功耗降压/升压转化器的作业频率规模一般是500 kHz到3 MHz。开关频率较高时，所用的电感能够更小，还可削减PCB面积，但开关频率每添加一倍，功率就会下降大约2%。
热关断(TSD):当结温超越规则的限值时，热关断电路就会封闭调节器。一向较高的结温或许由作业电流高、电路板冷却欠安和/或环境温度高级原因引起。维护电路包含迟滞，因而，发作热关断后，器材会在片内温度降至预设限值以下后才回来正常作业状况。
完毕语
低功耗降压/升压调节器凭仗老练牢靠的功用与深化有力的支撑，使选用DC-DC开关转化器的规划变得简略。ADI公司不只供给了全面的数据手册并在其运用部分列出了规划核算，还供给了ADIsimPower 规划东西以简化最终用户的使命。欲检查ADI公司调节器的选型攻略、数据手册和运用笔记，请拜访：http://www.analog.com/en/power-management/products/index.html.
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参阅电路
Marasco, K. “How to Apply DC-to-DC Step-Up (Boost) Regulators Successfully.” Analog Dialogue. Volume 45. September 2011.
Marasco, K. “How to Apply DC-to-DC Step-Down (Buck) Regulators Successfully.” Analog Dialogue. Volume 45. June 2011.
Marasco, K. “How to Apply Low-Dropout Regulators Successfully.” Analog Dialogue. Volume 43. August 2009.
http://www.analog.com/en/power-management/products/index.html.
http://www.analog.com/en/power-management/switching-regulators-integrated-fet-switches/products/index.html.
http://www.analog.com/en/power-management/switching-controllers-external-switches/products/index.html.
http://designtools.analog.com/dtPowerWeb/dtPowerMain.aspx.
附录
降压/升压DC-DC开关转化器的作业频率是2.5 MHz
ADP2503 和 ADP2504均为高功率、低静态电流、降压/升压DC-DC转化器，作业时的输入电压可高于、低于或等于稳压输出电压。这两种转化器内置功率开关和同步整流器，所需的外部器材数量很少。关于高负载电流，这两种器材选用电流方法、固定频率、脉冲宽度调制(PWM)操控计划，以便取得超卓的安稳性和瞬态呼应。为保证便携式运用的电池运用寿数最长，这些器材还供给省电方法选项，在轻负载条件下可下降开关频率。关于无线运用和其它低噪声运用，可变频率省电方法或许会引起搅扰，而经过逻辑操控输入同步，则可强制转化器在一切负载条件下均以固定频率PWM办法作业。
ADP2503和ADP2504选用2.3 V至5.5 V输入电压作业，单个锂电池或锂聚合物电池、多个碱性电池或NiMH电池、PCMCIA、USB及其它规范电源均可为其供电。这两种器材具有各种固定输出可供挑选，也可选用可调类型，经过外部电阻分压器对输出电压进行编程设置。此外，还内置补偿功用，最大程度地削减外部元件的数量。
