DC-DC简述
开关电源包括电源模块，可以直接使用，不需要外部电路，提供的功率比较小。还有电源稳压器，这种功率MOS一般集成在芯片内部，但是需要选择外部电感。另外还有PWM控制器，需要选择功率MOS，二极管，电感等器件。
选择使用开关电源的原因：实际应用中电源转换时的压差比较大，LDO则不能够满足需求（面临比较严峻的散热问题），所以需要选择开关电源，以便满足需要。
常见的DC-DC拓扑
常用的非隔离型DC-DC拓扑有Buck,Boost,Buck-Boost三种，下面我们一起了解三种拓扑的基本原理。
Buck拓扑
BUCK开关电源，为了便于分析，没有加入反馈控制部分
状态一：S1闭合时，输入的能量从电容C1，通过S1--电感器L1--电容器C2--负载RL供电，此时电感器同时也在储存能量，可以得到电感器L1上的电压为。
状态二：S1关断时，能量不再是从输入端获得，而是通过续流回路，从电感器L1存储的能量--电容器C2--负载RL--二极管D1，此时可以得到：,可以得到VO/VIN=D，而VO永远是小于VIN的，因为占空比D<1。
各个元器件的作用：
输入电容C1用于使输入电压平稳；
输出电容C2使输出电压平稳；
续流二极管D1在开关开路时为电感器提供一条电流通路；通常选用肖特基二极管作为续流二极管。
电感器L1用于存储即将传送至负载的能量。
Boost拓扑
Boost拓扑结构，电感L是一个储能元件，当开关管导通的时候，输入的电压对电感充电，形成回路：输入VI--电感L--开关管Q；
当开关管关断的时候，输入的能量和电感能量一起向输出提供能量，形成的回路是：输入VI--电感L--二极管D--电容C--负载RL，因此这个时候输出的电压肯定就比输入的电压高，从而实现升压。
Buck-Boost拓扑
状态一：开关管开通，二极管D反向截止，电感器储能，电流回路：输入VIN--开关管Q--电感器L;
状态二：开关管关断，二极管D正向导通续流，电流回路为：电感器L--电容C--负载RL--二极管D；
输出什么升压，什么时候降压，可以通过改变占空比进行实现：VO=VIN*D*(1-D),当占空比D=0.5时，VO=VIN；D<0.5时，VO<VIN；D>0.5时，VO>VIN；通过拓扑结构，很容易可以得到负向的电压，实际需要的时候可以用这种方式实现负电压。
升降压，在一些防掉电场景中可以用到。比如电池供电的设备，随着电池容量消耗，电压也会降低，可以使用该拓扑保证正常运行。
同步整流
同步是采用通态电阻极低的专用功率MOSFET，来取代整流二极管来降低整流损耗的一种方式。能大大提高DC-DC变换器的效率并且不存在有肖特基势垒电压而造成的死区电压。
功率MOSFET属于电压控制型器件，它在导通时的伏安特性呈线性关系。采用功率MOSFET做整流器时，要求栅极电压必须与被整流电压的相位保持同步才能完成整流，所以称为同步整流。
同步和不同步比较
同步的优缺点：
MOSFET具有较低的电压降：MOSFET的导通电阻RDS是非常小的，一般都为毫欧级别，所以MOSFET在导通之后的压降比较低。
效率较高：在相同的条件下，一般MOS管的导通电压远远小于普通肖特基二极管的正向导通压降的，所以在电流不变的情况下，MOS管的损耗功率是远远比二极管小的，所以使用MOS管的效率比较高。
需要额外的控制电路：同步的需要为MOS管额外添加一个控制电路，使得上下两个MOS管能够同步，电路会比较复杂一些。
成本比较高：由于一般相同的MOS管的价格比二极管高，而且MOS管还需要驱动电路，驱动IC，同步的制造成本相对会贵一些，生产流程也会复杂一些。
非同步优缺点
输出电流变化的情况下，二极管的电压降相当恒定：当续流二极管正向导通时，输出电流发生变化，二极管的正向压降是恒定不变的，一般来讲，锗管压降为0.2-0.3V，硅管的压降为0.7V。
效率低：二极管的电压降恒定，流过二极管的电流很大时，原本在二极管上很小的电压再乘以电流之后，输出的电压很低的时候，这时二极管的小电压降就占了很大的比重，在大电流的时候效率就会减低。
成本低：二极管的价格肯定是比 MOS 的价格便宜的，这里说是同等条件下的，如果一个是低压的mos管和一个高压的二极管，那么价格可能有所不同
可采用较高的输出电压：在输出电压高时，二极管的正向导通压降所占的比重就很小，对效率的影响就比较低，而且它的电路结构比较简单，不需要外加控制电路，生产的工艺流程也会比较简单。
同步非同步的选择
同步非同步选择，看重效率比较多一些。总结来说，同步和非同步各有优缺，实际应用中一般会考虑效率，成本以及可靠性等因素。同步可能会出现上下MOS直通到地的现象，非同步的可靠性相对较高。实际应用中，效率会比较看重一些，选择同步的DC-DC会比较多。应用同步的比较多，
其他隔离式开关电源
由于许多应用中都需要输入/输出隔离,所以基于 Buck、Boost、Buck-Boost这三种拓扑,推导出了其他的常用拓扑:反激式，正激式，推挽式，半桥式，全桥式
隔离式电源特点：
隔离式变换器在输入和输出之间没有电流回路,原副边不同地。变压器通过磁场将能量从初级耦合至次级,具有高可靠性、防雷、耐高压等特性，可以保护人员、设备免遭感应在隔离另一端的危险瞬态电压损害。
缺点:
体积较大，或同等体积的功率较小
PWM转换器的工作模式
在轻负载时，PWM转换器能自动切换至一种“低功耗”模式最大限度的减少损耗，该模式有时被称为PFM，但实际上是一个间歇式地接通和关断的固定频率的PWM。
上面两幅图可以看到，左边是经典的PWM模式，右边是轻载或者PWM跳跃模式的波形。跳跃模式PWM频率降低，所以开关损耗减少了。如果从输出电压纹波来看，纹波是变大了，因为这种模式不是每个周期都调整PWM，而是反馈信号到窗口比较器的上限或者下限的时候才做出调整。
电压模式控制
当输出电压增加时，反馈电压VFB增加，而负反馈误差放大器的输出减少，因此占空比减小。输出电压被拉回，使得VFB=VREF。只有一个控制环路来调节输出，这种方案称为电压模式控制
电流模式控制
电流模式控制使用两种反馈环路：类似于电压模式控制转换器控制环路的外电压环路，以及将电流信号馈送回控制环路的内电流环路。环路补偿简单，更快速地限制电流。
电流环控制，响应会更加及时一些。
