圖1顯示了一種降壓開關(guān)穩(wěn)壓器的基本原理，即同步降壓轉(zhuǎn)換器?！巴浇祲骸敝傅氖荕OSFET用作低邊開關(guān)。相對應(yīng)的，標(biāo)準(zhǔn)降壓穩(wěn)壓器要使用一個(gè)肖特基二極管做為低邊開關(guān)。與標(biāo)準(zhǔn)降壓穩(wěn)壓器相比，同步降壓穩(wěn)壓器的主要好處是效率更高，因?yàn)镸OSFET的電壓降比二極管的電壓降要低。低邊和高邊MOSFET的定時(shí)信息是由脈寬調(diào)制(PWM)控制器提供的?？刂破鞯妮斎胧莵碜暂敵龆朔答伝貋淼碾妷骸＿@個(gè)閉環(huán)控制使降壓轉(zhuǎn)換器能夠根據(jù)負(fù)載的變化調(diào)節(jié)輸出。PWM模塊的輸出是一個(gè)用來升高或降低開關(guān)頻率的數(shù)字信號。該信號驅(qū)動一對MOSFET。信號的占空比決定了輸入直接連到輸出的導(dǎo)通時(shí)間的百分比。因此，輸出電壓是輸入電壓和占空比的乘積。

　　設(shè)計(jì)分立解決方案是相當(dāng)有難度的，大約需要40個(gè)器件，這是個(gè)需要額外付出大量努力的復(fù)雜工作。在設(shè)計(jì)電壓模式降壓控制器時(shí)，外部器件和其寄生效應(yīng)對系統(tǒng)性能起了很大的決定作用。在討論每種器件時(shí)，我們再詳加敘述。

　　采用這種特殊降壓轉(zhuǎn)換器時(shí)，我們必須選擇5個(gè)額外器件，包括輸入電容、輸出電容、輸出電感器，高邊和低邊MOSFET。選擇輸出電感器時(shí)，要滿足輸出紋波的要求，以及減小PWM對瞬態(tài)負(fù)載的響應(yīng)時(shí)間。電感器感值的下限是由紋波要求確定的。在尋找最小(可能也是最便宜的)電感器之前，要記住的一點(diǎn)是，電感器并不是完美的器件。實(shí)際的電感器有飽和等級。飽和級別必須高于系統(tǒng)中的峰值電流，才能設(shè)計(jì)出成功的產(chǎn)品。有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)者還明白，感值并不是不隨電流變化的常量。事實(shí)上，流過器件的電流越大，感值會降低的。請核實(shí)電感器的數(shù)據(jù)表，確保你所選擇的感值對系統(tǒng)中的峰值電流是足夠的。在更大層面上可能犯的錯(cuò)誤是選擇最好的電感，雖然小心謹(jǐn)慎還是必要的。更大的感值可以減少輸出紋波，但也會限制壓擺率。最終，大電感會限制對負(fù)載瞬態(tài)的響應(yīng)時(shí)間。因此在選擇電感器時(shí)，是選擇在更低的峰峰值紋波電流條件下更安靜的輸出，還是需要系統(tǒng)能夠?qū)λ矐B(tài)事件做出快速的響應(yīng)，是需要做出明確的折中。

　　輸入電容負(fù)責(zé)吸收高邊MOSFET輸入電流的交流分量。因此，其RMS電流容量必須足夠大，才能處理由高邊MOSFET汲取的交流分量。由于質(zhì)量和低溫度系數(shù)，陶瓷電容器可以對高頻分量進(jìn)行去耦。降壓電容器提供更低頻率的RMS電流，這取決于占空比(當(dāng)系統(tǒng)的工作占空比比50%越大，RMS電流越大)。降壓電容可以是幾個(gè)多層陶瓷電容器。然而在低成本應(yīng)用中，通常使用幾個(gè)并聯(lián)的電解電容器。如果是采用表面貼裝，可以選固態(tài)鉭電容用作降壓電容，但是必須仔細(xì)核對電容器的浪涌電流等級(浪涌電流通常出現(xiàn)在啟動時(shí))。在選擇降壓轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)中的任何電容器時(shí)，需要尋找具有小等效串聯(lián)電容(ESL)、小等效串聯(lián)電阻(ESR)，最后是所需的總電容。還有，就是根據(jù)約算選擇最優(yōu)的器件。對于電容電壓等級，還有一點(diǎn)需要注意。為減少難以發(fā)現(xiàn)的故障，可以選擇電壓等級是輸入電壓的1.2～1.3倍的電容器，也就是說，電壓要跨越輸入電壓的范圍。