注意！平滑后的 DC/DC 轉換(穩定化)方式

之前已說明了采用變壓器方式的AC/DC轉換順序為AC-低AC-整流/平滑（DC）-[選項：穩定化DC]以及采用開關方式的AC/DC轉換順序為AC-整流/平滑（DC）-穩定化DC（AC-整流/平滑-穩定化DC）進行轉換。在本項則是說明各方式中，經由前文的藍色部分的整流/平滑，所生成得DC電壓，轉換成穩定化DC電壓的方式。

采用開關方式的AC/DC轉換，會“將DC轉換成AC后，經由整流/平滑，再轉換成DC”，但其本身為采用開關方式的DC/DC轉換，因此之后將簡稱為“開關式DC/DC轉換”。和開關式DC/DC轉換相對的，則是線性DC/DC轉換。提到DC/DC，不少人第一直覺想到開關方式的，嚴格說來，以DC轉換成DC來說，其實分成開關式和線性方式兩種，接下來將以兩者為前提進行說明。

圖12和13是各AC/DC轉換方式的電路，但圈起來的部分是將DC電壓，轉換成想要的DC電壓的電路。在實際使用上，如果未利用該電路，轉換成穩定且高精度的DC電壓，就無法產生電子電路所需要的電源。

線性穩壓器，也稱3引腳穩壓器，廣泛使用的能簡單降低DC電壓設備。基本上分成輸入、輸出、GND的3個引腳，并將輸出電壓事先調整成業界標準電壓。之后也陸續開發出利用外置電阻輸出可變型或內置ON/OFF功能（關斷）等規格，根據功能變更引腳數量。

構造上完全利用線性反饋環路控制，誤差放大器監視輸出至反饋為止的電壓，輸入變動或輸出負載變動時，調整輸出電壓保持穩定。不必開關，不會出現開關所引起的噪聲和紋波

使用方法非常簡單，但使用時仍必須考慮損耗＝熱。如圖15所示，線性穩壓器是指輸入和輸出間的電壓差和流至輸入的電流的積為損耗功率，而損耗功率會轉換成熱。在未加裝散熱板下，最多只能承受到2W左右。當然，損耗大代表著效率差。

考慮加裝AC/DC轉換器時，線性穩壓器IC的輸入，無法承受直接整流100VAC的140V電壓，在采用開關方式的AC/DC轉換中，替換DC/DC部分的無法使用的線性穩壓器IC。雖然可以利用高耐壓晶體管等，不直接連線性穩壓器，但從140V的DC電壓，降至例如12V的電壓時，考慮到熱處理，事實上并無其他選擇。此外，也必須考慮如何設計電路，以及包含散熱器在內時所需要的空間。

根據上述理由，利用線性穩壓器轉換DC/DC（降壓穩定化）時，一般會採用變壓器的方式。若能將使用變壓器的變壓（降壓）調整理想最佳狀態，線性穩壓器的輸入、輸出落差不要太大的話，效率就不會變得那么差，且能在允許的發熱范圍內使用。

此外，線性穩壓器具備紋波抑制功能，也可以抑制平滑后的DC中殘存的紋波。在不能有噪聲的應用裝置上，能加裝線性穩壓器解決噪聲問題。

反激方式是常使用在至100W左右的開關電源上的方法。本稿的開始也以反激方式為例進行說明。

反激方式分有自勵型的RCC(Ringing Choke Converter）、他勵型的PWM型、利用共振技術RCC準諧振型等3種。RCC型主要用在系統的輔助電源等小功率用途，但相較于PWM型，設計略為復雜，近年PMW型內置MOSFETIC較普遍，小功率用途上較常采用PWM型。準諧振型是利用專用的IC進行控制，但噪聲比PWM低且損耗也較小，因此部分應用會采用準諧振型。

在AC/DC轉換時，開關方式的AC/DC轉換較常使用，還可以用變壓器方式。但是，和線性穩壓器相比，反激式的部件多且成本高，限用于必須絕緣時。

反激式的特征是構造簡單、部件數量少。

不太要求輸出精度的應用，能利用變壓器的匝數比粗略設定輸出電壓，也可以作為非穩定輸出電源使用。為了能穩定輸出，必須增加控制開關用晶體管的電路。

其他還有輸入電壓范圍大等優點，但也存在著較大的峰值電流，會流向開關元件、二極管、輸出電容器的缺點。利用光耦合器隔離二次側（輸出）端的反饋，如此一來就能形成絕緣電源了。

關于反激式的基本工作以圖18說明。MOSFET為ON時，電流經過變壓器初級繞組，蓄積電能。此時，二極管為OFF。MOSFET為OFF時，蓄積的電能通過二極管，從變壓器的次級繞組向外輸出，之后再經由整流/平滑，產生DC電壓。上述工作模式也稱為ON/OFF方式。各部的波形如圖20所示。

正激方式是構造較簡單，容易控制，非常普遍的方式之一。

其特征是輸出功率比反激方式大，但必須加裝電感和續流二極管（轉流二極管：D2）。此外，和反激式相同，能利用光耦合器隔離二次側的反饋，形成絕緣電源。

工作模式如下。MOSFET為ON時，二極管D1為ON，經由電感供給電流至負載端。MOSFET為OFF時，蓄積在電感的電能經由二極管D2供給電流至負載端。各部的波形如圖23所示。

正激方式只會單向激磁變壓器，在晶體管為OFF時，必須釋放（復位）蓄積在變壓器的電能。也因此必須裝上復位（緩沖）電路（圖21中位于變壓器一次側的RCD）。復位電路一般是由電阻/電容器/二極管組成，但基本上仍會損耗電能，因此變壓器的利用效率也不算高。而在啟動復位后，會施加DC輸入電壓1.5～2倍的電壓至開關用晶體管上（圖22的Vp和Vds的波形的VR）。最近能量，損耗和Vds。該電壓經由緩沖的電阻和電容器轉換。最近，開始結合主動箝位電路，通過再生必須復位的電能，減輕損耗和Vds。

此外，降壓時因一次側電流少，停留在線圈的電能也沒那么大，只是一但用在升壓上，一次側的電流就會變大，停留在線圈的能量將是電流的二倍，而因為復位電路所損耗的電能也會跟著變大。因此，本電路雖然可以用在降壓上，但卻幾乎不會用來升壓。

AC/DC轉換主要采用開關方式。雖然能夠使用變壓器方式，但和反激方式一樣，限用于必須絕緣等時候。

Buck是降壓的意思。Buck轉換器是利用二極管整流的降壓轉換器，代表性用途為用在非絕緣降壓開關的DC/DC轉換器上。DC/DC轉換的世界上常稱作二極管整流式和異步式等。和先前提到的正激方式相比，由于未使用變壓器，一次側和二次側并未絕緣。不需絕緣時，以不使用變壓器的本方式最為簡單。Buck方式不必設定變壓器調整電壓，只要利用MOSFET控制，就可以決定輸出電壓。因此，未必會需要來自于二次側的反饋。（省略圖）。