直流斬波器的工作原理是利用功率開關元件對直流電源進行脈沖寬度調制（PWM），以調整輸出電壓。這種裝置通過控制開關元件的導通與截止，實現對固定電壓源的切割，進而改變負載端的電壓水平。通過調節開關元件的導通時間，可以在負載端獲得平均電壓與輸入電源電壓不同的直流電壓。根據輸出電壓與輸入電壓的關系，直流斬波器分為降壓斬波器（Buck）和升壓斬波器（Boost）。在降壓斬波器中，輸出電壓低于輸入電壓；而在升壓斬波器中，輸出電壓則高于輸入電壓。圖1(a)展示了降壓斬波器的電路原理，圖1(b)顯示了負載電壓的波形。在開關元件導通（Ton）期間，負載電壓Vo與輸入電源電壓Vs相同；而在開關元件截止（Toff）期間，負載電壓Vo降至零。通過精確控制開關元件的導通時間Ton，可以調整負載的平均電壓。調整輸出電壓的常見技術包括：1. 維持周期T恒定，改變導通時間Ton，即脈沖寬度調制（PWM）。2. 保持導通時間Ton不變，改變周期T，即頻率調制（FM）。3. 同時調整周期T和導通時間Ton，實現波寬和頻率的組合調制。在實際應用中，為了減小輸出電壓的波動，直流斬波器通常會接上濾波電感和濾波電容。若頻率變化過大，可能會對濾波元件造成不利影響，因此脈沖寬度調制是更為常用的方法。此外，直流斬波器根據負載電壓和電流的極性不同，可以分為以下三種類型：1. 單象限直流斬波器，此時負載電壓和電流均呈同一極性。2. 兩象限直流斬波器，負載電壓為正，而負載電流可能為正也可能為負。3. 四象限直流斬波器，負載電壓和電流都有正有負。圖1.2(a)展示了單象限直流斬波器的電路示意圖，圖1.2(b)描述了負載電壓為正，負載電流有正有負的兩象限斬波器，圖1.2(c)則展示了負載電壓和電流都有正有負的四象限直流斬波器。通過改變電路的連接方式，可以實現這三種不同類型的直流斬波器。