4-9-隔离型直流-直流变换器基本概念

3
高频交流电经过变压器后，再通过整流 和滤波，将高频交流电转换为直流电。
4
直流直流变换器可以实现电压、电流和 功率的调节，以满足不同的应用需求。
应用领域
电动汽车：作为动 力系统的核心部件，
实现能量转换和分 1
配
航空航天：为航天 4
器提供稳定的电源， 确保航天任务的顺
利完成
太阳能发电：将太 阳能转化为电能，
直流直流变换器介绍课件
演讲人
目录
01. 直流直流变换器概述 02. 直流直流变换器分类 03. 直流直流变换器设计要点 04. 直流直流变换器发展趋势
直流直流变换器概述
基本概念
直流直流变换器： 将直流电转换为 直流电的设备
输入电压：变换 器接收的直流电 压
输出电压：变换 器输出的直流电 压
转换效率：变换 器将输入电压转 换为输出电压的 效率
拓扑结构：变换 器的电路结构， 如升压、降压、 升降压等
控制方式：变换 器的控制方式， 如PWM、PFM 等
应用领域：直流 直流变换器的主 要应用领域，如 电力电子、新能 源等
工作原理
1
直流直流变换器是一种将直流电转换为 直流电的设备。
2
其工作原理是通过控制开关管的通断， 将直流电转换为高频交流电。
考虑电路的损 耗和效率
考虑电路的稳 定性和动态性 能
考虑电路的体 积和成本
考虑电路的可 扩展性和可维 护性
控制策略设计
1
控制目标：实现直流直流变换器的稳 定、高效运行
2
控制方法：采用PID控制、模糊控制、 自适应控制等方法
3
控制参数：根据系统特性和需求，调 整控制参数以实现最佳性能
4

什么叫直流变换器直流变换器分类有哪些导读什么叫直流变换器？直流变换器分类有哪些？今天小编就来好好为各位解答这两个问题。

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什么叫直流变换器直流变换器是将一种直流电源变换成另一种具有不同输出特性的直流电源。

这里的直流变换器特指直流-直流变换器。

直流变换器是为解决系统效率，特别是大功率系统的效率而提出的解决方案，它是一种将直流电能变换成负载所需的电压或电流可控的直流电能的电力电子装置。

它通过对电力电子器件的快速通、断控制而把恒定直流电压斩成一系列的脉冲电压，通过控制占空比的变化来改变这一脉冲系列的脉冲宽度，以实现输出电压平均值的调节，再经输出滤波器滤波，在被控负载上得到电流或电压可控的直流电能。

直流变换器分类有哪些直流变换器按照电路拓扑可以分为基本的不带隔离变压器的直直变换器和带隔离变压器的直直变化期两大类，基本的直直变换器通过控制开关管，再经电容、电感等储能滤波元件将输入的直流电压变换为符合负载要求的直流电压或电流。

这种变换器适用于输入输出电压等级相差不大，且不要求电器隔离的应用场合。

基本的直直交换器有多种电路接线形式，根据其电路结构及功能分类，可将其分为4种基本类型：降压（BUCK）变换器；升压（BOOST）变换器；升降压（BUCK-BOOST）变换器；丘克（CUK）变换器。

并联直流变换器采用先进的高频脉宽调制边缘谐振技术，使效率得到了极大提高。

整机具有稳压精度高、动态响应快、输出杂音低、抗干扰能力强、工作温度范围宽等特点。

面板上的中文液晶可显示本电源模块的工作状态，也可直观显示电压电流等数据；模块的各种保护功能齐全；模块内置均充、浮充切换电路，并可选择手动或自动控制。

监控接口可监测模块工作状态，可进行开关机控制，均浮充控制，并配有自动均流总线接口，均充总线接口。

智能机型配有RS485接口，可与配套监控模块、PC机、PLD等其它智能设备连接，完成远端监控，实现电源系统四遥功能。

分布式电源系统中的应用
在分布式电源系统中，隔离型DCDC变 换器主要用于将多个分布式电源的输出
进行统一管理和调节。
分布式电源系统的电源可能来自不同的 能源，如太阳能、风能、燃料电池等， 其输出电压和电流各不相同，因此需要 使用隔离型DCDC变换器进行统一调节
。
隔离型DCDC变换器能够实现高效率的 能量转换，同时保证系统的稳定性和安
宽范围输入输出
优化控制策略，实现宽范 围输入输出电压的稳定控 制。
高效能量传输
优化控制策略，实现能量 的高效传输和利用。
元器件的优化选择
高频开关器件
选择高频开关器件，提高转换效 率，减小体积和重量。
高性能磁性元件
选择高性能磁性元件，减小磁芯损 耗和线圈损耗，提高效率。
高精度检测元件
选择高精度检测元件，提高输出电 压的精度和稳定性。
变换器的安全运行。
驱动电路设计
驱动芯片选择
根据开关元件的特性和控制信号的要 求，选择合适的驱动芯片。
隔离设计
根据主电路的拓扑结构和安全规范， 设计适当的隔离电路，以确保驱动信 号与主电路的电气隔离。
驱动信号处理
对控制电路输出的控制信号进行必要 的处理，以满足驱动芯片的输入要求 。
驱动信号调整
根据开关元件的特性和控制要求，调 整驱动信号的幅度、相位和频率等参 数。
PART 03
隔离型DCDC变换器的电 路设计
REPORTING
主电路设计
输入与输出电压范围
确定变换器的输入和输出电压 范围，以满足特定的应用需求
。
功率等级
根据负载需求，选择合适的功 率等级，并据此选择适当的元 件。
拓扑结构
选择合适的主电路拓扑结构， 如Bo分析

❖ 在若假V管定接这通期的间t1U时o不间变内，，则V管电流感过L中的的电电流流就直是线电上感升电，流能， 量储存于电感中。则有
UdUoLI2t 1I1L t1I
t1
IL
Ud Uo
（4-5）
（4-6）
动画 14
（2）工作模式2（t1=αT≤t≤T）
❖设t =t1时刻，控制V关断，电感电流经二极 管VD续流，此时VD导通，电路工作于模式 2，如图4-3（b）所示。
电路参数计算。 ❖重点：掌握各种斩波电路的波形分析及工
作原理。
2
第一节 直流斩波电路的工作原理
一、直流斩 波的概念及 分类
二、基本斩 波电路的工 作原理
3
一、直流斩波的概念及分类
❖ 概念：将一个固定电压的直流电变为另一固定电 压或可调电压的直流电称之为DC－DC变换，而
实现这种功能的电路称之为直流斩波电路(DC Chopper )或称直流一直流变换器（DC／DC
▪ 当α从0变到1时，输出电压平均值从零变到Ud，输入电流的平均 值将是输出电流平均值的α倍。可以看出，输出到负载的电压平均 值UO与E及α有关，可以通过改变α来调节UO。
❖ 其输出电压有效值为
UT10Tuo2dt2 Ud
（4-2）
7
❖ 若认为斩波器（S）是无损的，则输入功率应与输出功率 相等，即
Q iL T
4 2 （4-16）
❖ 因此，电容上电压峰-峰脉动值为
UC
Q I C 8fC
（4-17）
❖ 将式（4-14）或（4-15）代入式（4-17）得
UCU8oL(UC d2U fUdo) （4-18）
❖或
UC Ud8L(1C2f) （4-19）
❖ 根 大据概Δ的I,确ΔU定CL和和f以C值及。其他要求（输入和输出），依据上述公式，可

优点与不足
直流直流变换器具有高效率、较小的尺寸和重量，但在设计和控制上存在一定的挑战。
直流直流变换器的工作原理
1
基础电路结构
直流直流变换器的基础电路结构包括功率开关、滤波电感、滤波电容和控制电路。
2
Hale Waihona Puke 工作模式及转换过程直流直流变换器在不同工作模式下，可以完成直流电能的变换和传输过程。
3
调制方式
直流直流变换器可以通过脉宽调制、调频调制和相移调制等方式实现电能转换的控制。
各种调制方式的实现技术
脉宽调制技术
通过改变脉冲宽度的方式来实 现直流直流变换器的电能转换 控制。
调频调制技术
通过调整载频的方式来实现直 流直流变换器的电能转换控制。
相移调制技术
通过改变相位差的方式来实现 直流直流变换器的电能转换控 制。
直流直流变换器的应用
直流传动系统中的应用
直流直流变换器被广泛用于 电动汽车、电动船舶和工业 机械等直流传动系统。
建筑节能系统中的应用
直流直流变换器可提高建筑 节能系统的能效，减少能源 消耗。
光伏发电系统中的应用
直流直流变换器被用于将太 阳能电池板产生的直流电能 转换为交流电网所需的电能。
总结
1
直流直流变换器的现状与前景
直流直流变换器在能源转换和传输领域具有广阔的应用前景。
2
发展趋势
直流直流变换器的发展趋势包括高效率、高可靠性、智能化和可持续发展等方向。
《直流直流变换器》PPT 课件
直流直流变换器（Direct Current Converter）是一种在电力电子技术领域应用 广泛的设备，用于将直流电能转换为直流电能。
介绍直流直流变换器
定义

直流-直流(DC/DC)变换器DC/DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压，也称为直流斩波。

斩波器的工作方式有两种，一是脉宽调制方式Ts不变，改变ton(通用)，二是频率调制（1）Buck电路——降压斩波器，其输出平均电压U0小于输入电压Ui，极性相同。

（2）Boost电路——升压斩波器，其输出平均电压U0大于输入电压Ui，极性相同。

（3）Buck－Boost电路——降压或升压斩波器，其输出平均电压U0大于或小于输入电压Ui，极性相反，电感传输。

（4）Cuk电路——降压或升压斩波器，其输出平均电压U0大于或小于输入电压Ui，极性相反，电容传输。

还有Sepic、Zeta电路。

上述为非隔离型电路，隔离型电路有正激电路、反激电路、半桥电路、全桥电路、推挽电路。

直流-直流变换器功能模块介绍直流-直流变换器（DC-DC converter）内部一般具有PWM（脉宽调制）模块，E/A（差错放大器模块），比较器模块等几大功能模块。

直流-直流变换器工作原理其工作原理为：输出经过FB（反馈电路）接到FB pin，反馈电压VFB与设定好的比较电压Vcomp比较后，产生差错电压信号，差错电压信号输入到PWM模块，PWM根据差错电压的大小调节占空比，从而达到控制输出电压的目的，振荡器的作用是产生PWM工作频率的三角波，三角波经过斩波电压斩波后，产生方波，其方波就是控制MOSFET的导通时间从而控制输出电压的。

直流变换器调制方法开关管导通时，输出电压等于输入电压Ud；开关管断开时，输出电压等于0。

输出电压波形如上图所示，输出电压的平均值Uo为(4-1)式中Ts—开关周期D—开关占空比， 变负载端输出电压有3种调制方法：1．开关周期Ts保持不变，改变开关管导通时间ton。

也称为脉宽调制(PWM)。

2．开关管导通时间ton保持不变，改变开关周期Ts。

3. 改变开关管导通时间ton，同时也改变开关周期Ts。

方式1的PWM是最常见的调制方式，这主要是因为后2种方式改变了开关频率，而输出级滤波器是根据开关频率设计的，显然，方式1有4-2(a)是脉宽调制方式的控制原理图。

测试方法与步骤
• 测试方法：采用恒流恒压源进行测试，分别对输入电压、 输出电压、输入电流、输出电流进行测量。
测试方法与步骤
测试步骤 1. 将DC电源设置为所需的输入电压。
2. 将DC-DC变换器模块连接到电源和测量设备上。
测试方法与步骤
01
3. 启动电源，并记录测量数据。
02
4. 改变输入电压，重复步骤3。
集成化
集成化技术使得多个功能模块在单一芯片上实现 ，提高了系统的可靠性和紧凑性。
市场发展前景
电动汽车市场增长
随着电动汽车市场的不断扩大，直流-直流变换器的需求量将大 幅增加。
分布式电源并网
分布式电源并网技术的发展将促进直流-直流变换器在分布式能 源系统中的应用。
工业自动化
工业自动化领域的快速发展将带动直流-直流变换器在电机驱动 、自动控制系统等领域的应用。
03
5. 分析测量数据，得出结论。
实验结果分析
数据分析
根据测量数据，分析DC-DC变换器的性能指标 ，如效率、电压增益、电流增益等。
结果比较
将实验结果与理论值进行比较，分析误差原因 。
结论总结
根据实验结果，总结DC-DC变换器的性能特点，并提出改进意见。
05
直流-直流变换器的应用实例
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
可靠性和可维护性。
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW ERA
04
直流-直流变换器的实验与测试
实验平台搭建
实验设备
实验平台调试
DC电源、DC-DC变换器模块、电压 表、电流表、电感、电容等。
确保实验设备的正确连接，并进行必 要的调试，以确保实验的顺利进行。

利用软开关技术，如ZVS（零电 压开关）或ZCS（零电流开关）， 降低开关损耗，提高变换器的效
率。
热设计
热分析
对变换器进行热分析，确 定关键发热元件和最高温 度点，为散热设计提供依 据。
散热设计
根据热分析结果，选择适 当的散热方式，如自然散 热、强制风冷或液冷等。
热管设计
利用热管的高效传热特性， 将热量从发热元件传导至 散热器，提高散热效果。
直流-直流变换器
目录
• 引言 • 直流-直流变换器的分类 • 直流-直流变换器的应用 • 直流-直流变换器的设计与优化 • 直流-直流变换器的挑战与解决方
案 • 未来展望
01
引言
定义与作用
定义
直流-直流变换器是一种将直流电 能转换为另一种直流电能的装置 。
作用
在电力电子、通信、仪器仪表、 工业自动化等领域，直流-直流变 换器广泛应用于电压调节、电流 控制和电源管理等方面。
电磁兼容性（EMC）设计
滤波设计
在变换器输入和输出端加入滤波电路，抑制电磁 干扰的传播。
屏蔽设计
对关键电路和元件进行屏蔽，以减小电磁干扰的 影响。
接地设计
合理设计接地网络，降低地线回路的干扰电压， 提高系统的电磁兼容性。
05
直流-直流变换器的挑战 与解决方案
效率与体积的权衡
挑战
在设计和制造直流-直流变换器时， 需要权衡效率和体积。通常情况下， 更高的效率需要更大的体积和更复杂 的电路设计。
THANKS
感谢观看
多路输出直流-直流变换器的发展
随着多路输出电源需求的增加， 多路输出直流-直流变换器的发
展成为未来的重要方向。
多路输出直流-直流变换器能够 同时提供多路稳定、可调的直流 电压，满足各种不同设备的电源

1 + 1 + 2D 2 R / Lf 2
I L max
t
vL
Vi
T 'off = D1Ts
Vo -Vi T dis T off
t
Ts
Ton
V0 M= = Vi
(f)电感电流断流时波形图
3.3 直流降压－升压变换器（Buck-Boost变换器）
D T + Vg V L L Vo
iD
-
Vi
C
iL
输出电压波动量计算
i
i
v
g
T
T
on
off
t
T
s
v EO
T G D E +
vl
L C
-
Vo
i
C
i
i
o
L
I
L max
Vi
o
+ -
Vg
iL
C
R
I L = Io
I
L min
t
io
o
iT
iT
I I
L max
i
i
D
T
L min
t
v

电容C在一个开关周期内的充 电电荷为：
Di 1 Di T DQ = L s = L 2 2 2 8f
iL
(a)
Io
t
iL
iL
Di L = I L max
(b) iLmax = DI L
DTS D1TS ' = Ton = Toff
Io
1 Vi - V0 DTS 2 L V - V0 = i D 2 Lf Vi = D (1 - D ) 2 Lf

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隔离型斩波电路的必要性（二）
隔离的必要性：
¾安全性考虑：防止触电和提高负载短路故障的抵抗能力 ¾有时需要多路隔离电源
UO
Ui
： ： ¾有时需要远大于或者小于1的电压传输比，比如高压发生
隔离型斩波电路的必要性（三）
隔离的必要性：
¾安全性考虑：防止触电和提高负载短路故障的抵抗能力； ¾有时需要多路隔离电源； ¾有时需要远大于或者小于1的电压传输比.
隔离型斩波电路
前面我们介绍了几种基本直流-直流变换器电路。输入与 输出之间非电气隔离。 本节将介绍隔离型直流-直流变换器
变压器的作用：
¾隔离 ¾提高电压调整能力
隔离型斩波电路的必要性 （一）
隔离的必要性：
¾ 安全性考虑：防止触电和提高负载短路故障的抵抗能力；
¾ 有时需要多路隔离电源； ¾ 有时需要远大于或者小于1的电压传输比，比如高压发生.
双端励磁直流‐直流变换器 变压器由多个开关驱动，励磁电流为双向对称交变电流（含逆变过程） 桥式直流‐直流变换器：全桥、半桥 推挽直流‐直流变换器
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隔离型斩波电路的分类
Forword
单端励磁变换器
Flyback
双端励磁变换器
隔离型斩波电路的分类
避免极端占空比：低效率，稳定性不好，调节分辨率差； 获得高升压比和高降压比
M ISO = n ⋅ M non− ISO
隔离型斩波电路的分类
根据变压器励磁电流的方向，可以分为单端励磁和双端励磁
单端励磁直流‐直流变换器 变压器由单个开关独立驱动，励磁电流为直流纹波或者直流脉冲电流： 单端正激电路（Forword变换器）：励磁期间，传输能量 单端反激电路（Flyback变换器） ：励磁期间，不传输能量

公司背景：某知名电子设备制造商
产品特点：高效、低噪声、高可靠性
设计原理：采用高频变压器进行隔离，提高效率
应用领域：广泛应用于通信、医疗、工业等领域
案例二：某航空航天器的电源系统设计
航空航天器的电源系统需求：高可靠性、高稳定性、低噪声
隔离型DCDC变换器的应用：为航空航天器的电子设备提供稳定、可靠的电源
正确选择变压器匝数比，保证输出功率
合理设计滤波器，提高输出质量
采用合适的控制策略，提高系统稳定性
注意散热设计，保证设备长期稳定运行
常见故障分析和排除方法
排除方法：调整输入电压、稳定负载、重新设置电路参数
故障现象：输出电流过大
原因分析：元器件老化、散热不良
原因分析：输入电压波动、负载变化、电路参数设置不当
航空航天和军事领域
航空航天领域：用于卫星、航天器等设备的电源系统
隔离型DCDC变换器在航空航天和军事领域中，需要满足高可靠性、高稳定性、高功率密度等要求
隔离型DCDC变换器在这些领域中的应用，有助于提高设备的性能和可靠性，保障设备的正常运行。
军事领域：用于军事装备、通信设备等的电源系统
电动汽车和智能交通系统
04
磁性元件的设计和优化
磁性元件的作用：在隔离型DCDC变换器中，磁性元件起着关键作用，如变压器、电感等。
磁性元件的设计原则：根据隔离型DCDC变换器的工作原理和性能要求，设计出合适的磁性元件。
磁性元件的优化方法：通过优化磁性元件的尺寸、材料、结构等参数，提高隔离型DCDC变换器的性能和可靠性。
磁性元件的设计和优化实例：列举一些成功的磁性元件设计和优化案例，说明其对隔离型DCDC变换器性能的影响。
隔离型DCDC变换器通常用于电子设备中，如笔记本电脑、手机等，以提供稳定的电源电压。

实验结束后，按照操作规程关闭 设备，并整理好实验台
设计规范和标准遵守
遵守相关国家和行业标准，如GB/T 18488.1-2015《电动汽车用驱动电机系统 第1部分：技 术条件》等。
确保设计符合安全、环保、能效等方面的要求，避免使用有害材料和违规设计。
在设计过程中应充分考虑电磁兼容性（EMC）问题，采取相应措施降低干扰。
直流变换器的基本原理
直流变换器是一种将直流电能转换为其他直流电压或电流的电路设备。
基本原理基于磁耦合原理，通过变压器实现电压转换。
直流变换器具有较高的转换效率，可实现快速响应和宽范围电压调节。
在实际应用中，直流变换器广泛应用于各种电子设备和电力系统中，如开关电源、电动汽车、航 天器等。
03
仿真分析
仿真软件介绍： MATLAB/Simuli nk
仿真模型建立： 基于电路原理图 或模块化设计
仿真参数设置： 输入电压、输出 电压、工作频率 等
仿真结果分析： 波形、效率、温 升等
实验验证
实验目的：验证直流变换器的性能指标 实验设备：直流电源、负载、测量仪表等 实验步骤：按照设计要求搭建电路，进行测试和数据记录 实验结果：分析实验数据，评估直流变换器的性能表现
感谢观看
汇报人：
测试方法：采用 合适的测试仪器 和设备进行测试
注意事项：确保 安全操作，遵循 测试规范和安全 准则
总结和报告撰写
总结设计过程和 经验教训
整理和汇总实验 数据
编写设计报告， 包括电路图、原 理说明、实验结 果等
提交设计报告， 进行答辩或评审
05
直流变换器课程设计注意事项
安全注意事项
确保电源断开，避免触电危险
案例一：DC-DC变换器设计

UVDmax U N 2 Ui / n • （3）VD承受最大电压出现在VT截止时
UVDmax Ui / n
12
隔离型Buck变换器——单端正激变换器
多路输出的正激变换器原理图
参考 电压 13
隔离型Buck变换器——单端正激变换器
例1 前页所示正激变换器，输入电源电压60V， 二次主输出的平均输出电压为5V,开关频率为 1kHz，输出电感电流纹波最大值为0.1A，原边 边绕组匝数60，匝比Nr/Np等于1。求： （1）副边主绕组匝数最小值Nsm； （2）输出滤波电感Lom的值。
如果磁场强度H与闭合路径方向一致,闭合
路径的积分为 Hl I
在MKS制中磁场强度单位为安/米.而在CGS 制中为奥斯特,简称奥,代号Oe.它们之间的 变换关系为
1A / m 0.4 10 2 Oe
1A / cm 0.4Oe
17
电磁感应定律
楞次定律
S
运动方向
e感应电动势
N
t
e d
dt
)U
i
10
隔离型Buck变换器——单端正激变换器
正激变换器的设计
• 开关管的选择
• （1）开关管的漏极额定电流必须大于流过IGBT漏极
实际电流IDmax。
I D max
I L max
N2 N1
I L max n
ILmax IL IL IO IL
I L
UN2 UO L
ton
Ui
/ n UO L
14
回顾 ：右手定则
磁场方向 电流方向
磁场方向
11
电流方向
安培环路定律
矢量H沿任意闭合曲线 I3 I1 的积分等于此闭合曲线

直流-直流变换器摘要：电力电子技术是应用于电力领域的电子技术，就是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。

直流-直流变换器也称为斩波器，通过对电力电子器件的通断控制，将直流电压断续地加到负载上，通过改变占空比改变输出电压平均值。

直流变换是为解决系统效率，特别是大功率系统的效率而提出的解决方案，它是一种将直流电能变换成负载所需的电压或电流可控的直流电能的电力电子装置。

它通过对电力电子器件的快速通、断控制而把恒定直流电压斩成一系列的脉冲电压，通过控制比的变化来改变这一脉冲序列的脉冲宽度，以实现输出电压平均值的调节，再经输出滤波器滤波，在被控负载上得到电压或电流可控的直流电能。

关键词：直流-直流变换器；斩波器；电力电子技术 0 引言将直流电变为另一固定电压或可调电压的变换电路,也称为直流-直流变换器，一般指直接将直流电变为另一直流电，不包括直流—交流—直流，斩波方式有周期T 不变改变导通时间Ton ——调宽，导通时间Ton 不变，改变周期T ——调频，T 、Ton 都改变——混合调制。

按照电路拓扑分为不带隔离变压器的直流变换器和带隔离变压器的直流变换器两大类。

基本的直流变换器是通过开关管，再经电容、电感等储能滤波元件将输入的直流电压变换为符合负载要求的直流电压或电流。

直流-直流变换器适用场合于输入输出电压等级相差不大，且不要求电气隔离的应用场合。

基本的直流变换器有多种电路接线形式，根据电路结构及功能分类，四种基本类型：（1）Buck 直流变换器；（2）Boost 直流变换器；（3）Buck-Boost 直流变换器；（4）Boost-Buck 直流变换器。

其中，（1）、（2）两种是直流变换器最基本的结构；（3）、（4）是前两种基本结构的组合形式。

1 基本直流变换器1.1 Buck 直流变换器Buck 变换器（又称作降压变换器）就是将直流输入电压变换成相对低的平均直流输出电压。

它的特点是输出电压比输入的电压低，但输出电流比输入电流高。

大部分的直流-直流转换器也会将输出的电压进行稳压，不过也有些例外，像是高效率的LED驱动电路是调节 给LED电流的直流-直流转换器，还有简单的电荷泵，是将输出电压加大为原来的二倍或三倍。
直流-直流转换器也可以配合光伏阵列或风力发动机使用，目的是要让收集到最多的能量，这类设备称为电源 优化器。
一般用在市电电源50–60Hz的变压器，若功率要超过几瓦，其体积就会很大，而且很笨重，而且绕组铜损及 铁心的涡电流都会造成能量损失。直流-直流转换器会设计电路，让变压器或是电感可以在较高的频率工作，因此 元件较小、较轻、价值也较价宜。甚至这类元件会用在一些原来用传统市电频率变压器的场合。例如，家用电气 设备常会将市电电源先整流成直流电，用开关电源供应器的技术转换为所需电压的高频交流电，最后再整流到对 应电压的直流电。整个电路比传统配合变压器及整流器的系统要复杂，但价格便宜，效率也会比较好。
大部分直流-直流转换器是设计单向转换，功率只能从输入侧流到输出侧。不过所有开关电压转换器的拓扑都 可改为双向转换，可以让功率从输出侧流回输入侧，方式是将所有的二极管都改为独立控制的主动整流。双向转 换器可以用在像车辆之类，需要再生制动的应用，在车辆运行时，是由转换器供电给车轮，但在刹车时，会反过 来由车轮供电给转换器。
机电的转换器可以将电压在任意电压/频率的交流电或是任意电压的直流电之间转换，也可以进行交流-交流 转换或是直流-直流转换。大型的马达-发电机组会用来转换工业等级的电力，小型的马达-发电机组可将电池的 电源（直流6V、12V或24V）转换为较高的直流电压，可以驱动真空管设备。
若是一些低功率的车用应用，但需要的电压又比车用电池可产生的电压要高，就会使用有机械振动器的电源。 机械振动器上面有接点，会以一秒几次的速度来交换电池连接到电源的极性，等效来说是将直流转换为方波的交 流电，之后可以送到变压器产生需要的电压，不过会有机械振动器产生的噪音。