DC-DC（直流-直流）转换器是一种电子电路或设备，用于将一种直流（DC）电压转换为另一种直流电压。它在电子系统中广泛应用，目的是为不同组件提供适合其工作的电压，同时优化电源效率。
DC-DC的主要用途
电压调整
将输入电压（如电池、电源适配器的输出电压）升高（升压）或降低（降压），以满足负载需求。
例如：将锂电池的3.7V升压至5V为USB设备供电，或将12V车载电源降压至3.3V供微控制器使用。
电源效率优化
相比传统的线性稳压器（如LDO），开关型DC-DC转换器效率更高（可达90%以上），减少能量浪费和发热。
适用于电池供电设备（如手机、无人机），以延长续航时间。
隔离与保护
某些DC-DC转换器（隔离型）通过变压器或光耦隔离输入和输出，防止电气干扰或高压冲击损坏敏感电路。
常见于工业控制、医疗设备等场景。
多路电源输出
在复杂系统中，单一电源可能需要提供多种电压（如+12V、+5V、-5V），DC-DC模块可实现多路独立输出。
DC-DC转换器的类型
线性稳压器（LDO）
原理 ：通过调整电阻分压来降压，多余电压以热量形式耗散。
特点 ：结构简单、无噪声，但效率低（仅适用于小压差场景）。
例子 ：将5V转为3.3V为低功耗芯片供电。
开关型转换器
原理 ：通过开关元件（如MOSFET）和储能元件（电感、电容）快速切换，调节能量传输以实现升降压。
类型 ：
降压（Buck） ：输入电压 > 输出电压（如24V转12V）。
升压（Boost） ：输入电压 < 输出电压（如5V转12V）。
升降压（Buck-Boost） ：支持输入电压高于或低于输出电压（如电池电压波动时维持稳定输出）。
特点 ：效率高（70%~95%），但可能引入电磁干扰（EMI）。
电荷泵（无电感型）
原理 ：利用电容充放电实现电压倍压或反压。
应用 ：低功率场景，如LED驱动、小型设备供电。
典型应用场景
消费电子 ：手机快充芯片（如将USB的5V升压至9V/12V）。
汽车电子 ：车载系统将12V/24V转换为5V或3.3V供仪表盘使用。
工业设备 ：隔离型DC-DC防止高压干扰控制电路。
可再生能源 ：太阳能板输出电压不稳定时，通过DC-DC稳定为电池充电电压。
关键参数选择
效率 ：开关型 > 线性稳压器。
功率密度 ：高频开关转换器体积更小。
噪声 ：线性稳压器无开关噪声，适合精密模拟电路。
成本 ：线性稳压器更便宜，但大功率场景需用开关型节省长期能耗。