直流转换器（DC-to-DC converter）也称为DC-DC转换器，是电能转换的电路或是机电设备，可以将直流（DC）电源转换为不同电压的直流（或近似直流）电源。其功率范围可以从很小（小的电池）到非常大（高压电源转换）。有些直流转换器的输出电压和输入电压有相同的参考点，而有些直流转换器的输出电压是和输入电压隔离。
在功率半导体元件及电力电子等相关技术产生之前，若要将小功率的直流电转换成较高电压的直流电，可以先用震荡电路先转换为交流，再用升压变压器升压，最后再用整流器转换为直流。若是较大功率的直流电压转换，会用电动机驱动发电机（有时会整合成dynamotor模组，在一个模组中同时有马达和发电机，一个绕组驱动电动机，另一个绕组产生输出电压）。这些是比较没有效率的作法，其费用也较贵，但当时没有其他更好的作法，像是驱动早期的汽车音响（其中使用的热电子管或是真空管工作电压远高于汽车中6V或12V的电压）。功率半导体及集成电路的出现，使用一些新式电路的成本开始下降，是一般应用可以负荷的价格。比较便宜。这些新式电路包括将直流电转换为高频的交流电，配合一个较小、较低也较便宜的变压器来转换交流电压，再用整流器再转换成直流。1976年时汽车收音机开始使用晶体管，不需要高电压。而使用晶体管的电源供应器也已可以取得，不过仍有些业余无线电使用者使用震荡电路及dynamotor的电源做为需要高电压的无线电发射台电源。
利用线性电路是可以从较高直流电压中产生较低的电压，甚至使用电阻分压也有类似效果。但这些方式会将多余的能量以热的方式消耗，效率不佳。一直到后来固态切换电路出现后，才有效率较高的直流-直流转换器。
直流转换器常用在像移动电话及笔记型电脑等，主要由电池供电的行动设备里。这类的电子设备中常有许多的子电路，需要的电源电压也和电池或是外部电源提供的电源不同。而且当电池的电量减少时，其电压也会下降。开关式的直流-直流转换器可以配合一个电压已下降的电池使用，让提供电路的电压维持在一定范围内，因此不需要用多个电池来达到此一目的。
大部分的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。
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