DC-DC電源模塊是一種是可以將直流電轉換成另一種不同或可調的直流電，又稱直流-直流轉換器。可分為線性穩壓電源、開關穩壓電源及一種使用穩壓管的小電源，簡圖如下所示：

線性穩壓電源是指調整管工作在線性狀態下的直流穩壓電源，原理框圖如下所示：

當Vout偏小時，基極的電流將增大增加驅動能力，把電壓上拉。當Vout偏大時，基極電流將減小，從而減小輸出，達到穩定電壓的目的。其優點是成本低、噪音小。缺點是效率低、輸出電流小，只能使用在降壓的場合。

開關電源是指開關管工作在開、關倆種狀態下，利用了無源元件電感、電容的能量儲存特性來實現DC-DC轉換。它從輸入電壓獲得能量，暫時把能量以磁場的形式存儲在電感中或以電場的形式存儲在電容中，然后將其變換到負載。

開關電源分為AC-DC電源模塊和DC-DC電源模塊倆個分支，其中DC-DC按功能可分為升壓轉換器、降壓轉換器、反向轉換器及升降壓轉換器。按電路理解的意思是可以將低壓轉成高壓輸出的電路、將高壓轉成低壓輸出的電路、將電壓極性改變的電路（負變正、正變負）三種。

一般可通過DC-DC外部電感和二極管的接法來判斷其類型：

若電感接電源和SW之間，二極管正向接SW，負向接負載，為升壓型DC-DC（Boost）。

若二極管負向接SW，正向接地，且電感接SW和負載之間，為降壓型DC-DC（Buck）。

若電感接SW和地之間，二極管負向接SW，正向接負載，為升降壓型DC-DC（Boost-Buck）。

DC-DC常見的三種調制方式為脈沖寬度調制（PWM）、脈沖頻率調制（PFM）和跨周期調制（PSM）。PWM方式，周期TS不變，改變導通時間Ton，可稱為定頻調寬。即開關頻率保持恒定，通過改變在每一個周期內的驅動信號的占空比來達到調制的目的。 優點是控制電路簡單、易于設計與實現、輸出紋波電壓小、頻率特性好、線性度高及在重負載的情況下有極高的效率。缺點是隨著負載的變輕，其效率也下降。

PFM方式，導通時間Ton不變，周期TS改變。PFM模式在正常工作時，驅動信號的脈沖寬度保持恒定，但脈沖出現的頻率發生改變，即所謂的定寬調頻。當輸出電壓發生變化時，通過環路的調整，使脈沖出現的頻率發生改變，實現對電路的控制與調整。優點是在輕負載的情況下效率很高、頻率特性很好。但是在重負載的情況下，其效率會明顯低于PWM方式，且由于其紋波的頻譜比較分散，沒有多少規律，使得濾波電路的設計復雜。

PSM方式，可稱為定頻定寬。其驅動信號的頻率與寬度都保持恒定，只是當負載為最重時，驅動信號滿頻工作。當負載變輕時，驅動信號就會跳過一些開關周期，在被跨過的周期內，開關功率管一直保持為關斷的狀態。 相比于PWM方式，在輕負載的情況下，PSM有更高的效率，且其開關損耗與系統的輸出功率成正比，與負載的變化情況關系不大。但是會使輸出電壓有著比較大的紋波電壓，不適用于對電源電壓精度要求很高的場合。