buck-boost电路原理（buck boost电路原理）

升压和降压电路是指电力电子设计中经常提到的BUCK/BOOST电路。这两种电路在电路设计中经常一起出现。 BUCK电路是指输出低于电压的单管非隔离直流变换，BOOST是指输出电压高于输入电压的单管非隔离直流变换。作为最常见、最基础的两种电路，本文主要讲解BUCK/BOOST电路的原理。

首先，让我们从BUCK转换器的概念开始。 BUCK变换器又称降压变换器，是一种输出电压小于输入电压的单管非隔离直流变换器。

**图中，Q为开关管，其驱动电压一般为PWM（脉冲宽度调制）信号。信号周期为Ts，则信号频率为f=1/Ts，导通时间为Ton，关断时间为Toff，则周期Ts=Ton+Toff，占空比Dy=Ton/Ts。 **

开关管Q也采用PWM控制，但必须限制最大占空比Dy，不允许工作在Dy=1的状态。电感Lf位于输入侧，称为升压电感。 BOOST转换器也有两种工作模式：CCM和DCM。

BUCK/BOOST转换器：又称降压升压转换器，是一种单管非隔离直流转换器，其输出电压可以低于或高于输入电压，但其输出电压的极性与输入电压不同。电压相反。 BUCK/BOOST变换器可以看成是BUCK变换器和BOOST变换器串联，加入了开关管。

BUCK/BOOST转换器也有两种工作模式：CCM和DCM，开关Q也由PWM控制。

LDO的特点：

极低的输入输出电压差； 内部损耗极小； 温漂极小； 输出电压稳定性高； 非常好的负载和线性调节能力； 工作温度范围极宽； 更宽的输入电压范围； 外围电路非常简单，使用极其方便。 DC/DC转换将固定的直流电压转换为可变的直流电压，也称为直流斩波器。斩波器有两种工作模式。一是脉宽调制方式，Ts不变，ton改变（通用）；另一种是调频方式，ton不变，Ts改变（容易产生干扰）。其具体电路分为以下几类：

(1)BUCK电路——降压斩波器，其输出平均电压U0小于输入电压Ui，且极性相同。

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

(3)BUCK-BOOST电路——降压或升压斩波器，其输出均匀电压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，其输出均匀电压U0大于或小于输入电压Ui，极性相反，电容传输。

**DC-DC分为三种类型的DC-DC：BUCK、BUOOST、BUCK-BOOST。其中BUCK型DC-DC只能降压，降压公式为：Vo=Vi*D； BOOST型DC-DC只能升压，升压公式为：Vo=Vi/(1-D)； BUCK-BOOST型DC-DC既可以升压也可以降压。公式：Vo=(-Vi)*D/(1-D)D为充电占空比，即MOSFET导通时间。 **

开关稳压电源的效率很高，但输出纹波电压高，噪声大，稳压率等性能也较差，特别是给模拟电路供电时，会产生较大的影响。

由于开关电源工作效率较高，一般可达到80%以上，因此在选择其输出电流时，应正确测量或计算用电设备的最大吸收电流，使所选开关电源具有较高的工作效率。性能价格比。通常的输出计算公式为：Is=KIf 式中：Is——开关电源的额定输出电流； If——用电设备的最大吸收电流； K——裕度系数，一般取1.51.8；电容式开关电源可以提高或降低输入电压，也可以用来产生负电压。其内部的FET开关阵列以一定的方式控制快速电容的充电和放电，从而将输入电压加倍或降低一定的倍数（0.5、2或3）以获得所需的输出电压。

这种特殊的调制工艺可以确保高达80% 的效率，并且仅需要外部陶瓷电容器。由于电路作为开关工作，电荷泵结构也会产生一定的输出纹波和EMI（电磁干扰）。它首先存储能量，然后以受控方式释放能量以获得所需的输出电压。

BUCK/BOOST电路看似简单，但在实际分析中，还是可以分析出很多详细的知识。只有掌握了这些基础知识，才能更加熟练、快速地完成电路设计。可见，在学习的过程中，我们不能急功近利，急功近利。获得知识最安全、最有益的方法就是缓慢而稳定地工作。