dc-dc變換是采用一個(gè)或多個(gè)開關(guān)（功率開關(guān)器件）將一種直流電壓變換為另一種直流電壓。當(dāng)輸入直流電壓大小恒定時(shí)，則可控制開關(guān)的通斷時(shí)間來改變輸出直流電壓的大小，這種開關(guān)型dc-dc變換器原理及工作波形如圖1所示。如果開關(guān)k導(dǎo)通時(shí)間為 ，關(guān)斷時(shí)間為 ，則在輸入電壓e恒定條件下，控制開關(guān)的通、斷時(shí)間 、 的相對(duì)長(zhǎng)短，便可控制輸出平均電壓u0的大小，實(shí)現(xiàn)了無損耗直流調(diào)壓。從工作波形來看，相當(dāng)于是一個(gè)將恒定直流進(jìn)行“斬切”輸出的過程，故稱斬波器。
斬波器有兩種基本控制方式：時(shí)間比控制和瞬時(shí)值控制。
圖1 dc-dc變換器原理電路及工作波形
(a)原理電路；(b)工作波形
1、時(shí)間比控制
這是dc-dc變換中采用最多的控制方式，它是通過改變斬波器的通、斷時(shí)間而連續(xù)控制輸出電壓的大小。即
（1）
式中 為斬波周期； 為斬波頻率； 為導(dǎo)通比。可以看出，改變導(dǎo)通比 即可改變輸出電壓平均值u0，而 的變化又是通過對(duì)t、ton控制實(shí)現(xiàn)的。時(shí)間比控制又有以下幾種實(shí)現(xiàn)方式：
（1）脈寬控制
斬波頻率固定（即t不變），改變導(dǎo)通時(shí)間 實(shí)現(xiàn) 變化、控制輸出電壓u0大小，常稱定頻調(diào)寬，或脈寬調(diào)制（直流pwm）。
實(shí)現(xiàn)脈寬控制的原理性電路及斬波器開關(guān)控制信號(hào)波形如圖2所示。圖（a）為一電壓比較器，ut為頻率固定的鋸齒波或三角波電壓， 為直流電平控制信號(hào)，其大小代表期望的斬波器輸出電壓平均值 。當(dāng) ，比較器輸出 （高）；當(dāng) ， （低），從而獲得斬波器功率開關(guān)控制信號(hào) 。改變 大小，改變斬波器開關(guān)導(dǎo)通時(shí)間，在ut固定條件下，斬波器開關(guān)頻率固定，實(shí)現(xiàn)了定頻調(diào)寬。
圖2 脈寬控制方式
（a）原理電路；（b）控制波形
由于斬波器開關(guān)頻率固定，這種控制方式下為消除開關(guān)頻率諧波的濾波器設(shè)計(jì)提供了方便。
2．頻率控制 固定斬波器導(dǎo)通時(shí)間 ，改變斬波周期t來改變導(dǎo)通比 的控制方式。這種方式的實(shí)現(xiàn)電路比較簡(jiǎn)單，但由于斬波頻率變化，消除開關(guān)諧波的濾波電路較難設(shè)計(jì)。
3．混合控制。這是一種既改變斬波頻率（即周期t）、又改變導(dǎo)通時(shí)間 的控制方式，其優(yōu)點(diǎn)是可較大幅地改變輸出電壓平均值，但也由于斬波頻率變化，濾波困難。
2、瞬時(shí)值控制
在恒值（恒壓或恒流）控制或波形控制中，常采用瞬時(shí)值控制的斬波方式。此時(shí)將期望值或波形作為參考值 ，規(guī)定一個(gè)控制誤差ε，當(dāng)斬波器實(shí)際輸出瞬時(shí)值達(dá)指令值上限 時(shí)，關(guān)斷斬波器；當(dāng)斬波器實(shí)際輸出瞬時(shí)值達(dá)指令值下限 時(shí)，導(dǎo)通斬波器，從而獲得圍繞參考值 在誤差帶2 范圍內(nèi)的斬波輸出。圖3為實(shí)現(xiàn)恒流瞬時(shí)值控制原理性框圖及斬波器輸出波形。
采用瞬時(shí)值控制時(shí)斬波器功率器件的開關(guān)頻率較高，非恒值波形控制中開關(guān)頻率也不恒定，此時(shí)要注意功率器件的開關(guān)損耗、最大開關(guān)頻率的限制等實(shí)際應(yīng)用因素，確保斬波電路的安全、可靠工作。
圖3 瞬時(shí)值控制原理圖
（a）控制框圖；（b）輸出電流波形