降压变换器

动作原理

降压变换器的动作原理是其电感器上的电流由二个开关（多半是晶体管及二极管）控制。理想降压变换器会假设其所有的元件都是理想的。其开关及二极管没有压降，不导通时不会有漏电流，且电感器没有等效的串连电阻。而且在同一周期内，假设输入电压及输出电压都不会变化（因此假设输出电容为无限大）。

概念

降压变换器的概念可用电感器的电压及电流之间的关系来描述。
一开始开关不导通，电路的电流为零。当开关初次导通时，其电流会增加，电抗器两端也会因为电流的增加而产生电压，抵抗电流的增加。此电压会抵消部分电源端的电压，因此负载端的电压会较电源端要低。随着时间增加，电流的变化率变小，因此电感器的端电压也变小，使负载端的电压慢慢上升，此时电感器中会以磁场方式储存能量。
若再使开关不导通，电源端的电压和电路分离，因此电流会下降。由于电流下降，电感器两端也会产生电压，抵消电流的下降，此时电感器可视为一电压源。而在进行储能和释能转换时，电感的正负极会发生变化。电感器利用磁场中储存的能量使电流流到负载端。此时是由电感器提供电能给电路中的其他元件。若在电感器的电放完之前，开关又再度导通，负载端的电压就会恒大于零。

多相降压变换器

多相降压变换器是在输入和负载之间有多个基本的降压变换器并联而成。在切换周期内，各相的降压变换器会在不同的时间导通及关闭，各相的降压变换器多半都会用到同步整流的技术。
因为各相切换的时间错开，n相降压变换器对负载的反应速度会是基本降压变换器的n倍，但又不会有n倍切换频率会产生的切换损失，因此可以针对快速变化的负载（例如现在的CPU）调整占空比。
降压变换器在切换涟波上也会有明显的下降，一方式是因为输出端看到的等效切换频率（切换频率的n倍）提高，而且假如占空比的n倍恰好是整数，其切换涟波会变为0。在某几相电感电流的增加量恰好和另外几相电感电流的下降量抵消，因此没有切换涟波。
另一个好处是在n相降压变换器中，负载电流由n个降压变换器分开处理，这也表示开关的热可以分散在较大的区域，散热会比较方便。
此电路架构已用在电脑的主板中，将开关电源提供的12 VDC电压转换到较低（例如1V），符合CPU需求的电压。现在的CPU功率需求可能会超过200W，功率变化非常的快，而且涟波电压需小于10mV。典型主板的电源会用三相或四相的降压变换器。
多相降压变换器隐含的主要问题是如何确保各相的电流是平衡分配的。电流的平衡可以用几个方式达到。可以用“无损失”（losslessly）的方式量测各相电流，方式是量测各相电感器或是下方开关（整流开关）的跨压（在下方开关导通时）。此方式称为“无损失”的原因是它主要是靠电感器的串联杂散电阻（或是下方开关的导通电阻），不需额外加入电阻。各一个方式是在电路中串联电阻，量测跨压，此方式更准确，也比较容易调整，不过在体积、效率及成本上都比较不利。
电流也可以由输入侧来量测，可以透过各相的上方开关进行“无损失”量测，也可以在输入端直接串联一个电阻量测。后者的挑战性较高，因为切换损失不容易滤掉，但价值会比各相加一个电阻要便宜。