Buck-Boost变换器原理.
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Buck 变换器原理
Buck 变换器又称降压变换器、串联开关稳压电源、三端开关型降压稳压器。
1.线路组成
图 1（ a）所示为由单刀双掷开关 S、电感元件 L 和 电容 C 组成的 Buck 变换器电路图。图
1(b)所示为由以占空比 D 工作的晶体管 Tr、二极管 D1、电感 L 、电容 C 组成的 Buck 变换器电
路图。电路完成把直流电压 V s 转换成直流电压 V o 的功能。
图１ Buck 变换器电路
2.工作原理
当开关 S 在位置 a 时，有图 2 (a)所示的电流 流过电感线圈 L ，电流线性增加，
在负载 R 上流过电流 Io，两端输出电压 V o，极性上正下负。当 is>I o 时，电容在充电状态。
这时二极管 D1 承受反向电压；经时间 D1T s后（ ， ton 为 S 在 a 位时间， T s是周
期），当开关 S 在 b 位时，如图 2（ b）所示，由于线圈 L 中的磁场将改变线圈 L 两端的电压
极性，以保持其电流 i L 不变。负载 R 两端电压仍是上正下负。在 i L
态，有利于维持 Io、 V o 不变。这时二极管 D1，承受正向偏压为电流 i L 构成通路，故称 D 1
为续流二极管。由于变换器输出电压 V o 小于电源电压 V s，故称它为降压变换器。工作中输
入电流 is，在开关闭合时， i s s s 是脉动的，但输出电流 o ，在 L、 >0，开关打开时， i =0 ，故 i I D1、 C 作用下却是连续的，平稳的。
图２ Buck 变换器电路工作过程
Boost 变换器
Boost 变换器又称为升压变换器、并联开关电路、三端开关型升压稳压器。
1.线路组成
线路由开关 S、电感 L 、 电容 C 组成，如图 1 所示，完成把电压 V s 升压到 V o 的功能。
图１
2.工作原理
当开关 S 在位置 a 时，如图 2(a)所示电流 i L 流过电感线圈 L ，电流线性增加，电能以磁
能形式储在电感线圈 L 中。此时，电容 C 放电， R 上流过电流 Io， R 两端为输出电压 V o，
极性上正下负。由于开关管导通， 二极管 阳极接 V s 负极，二极管承受反向电压，所以电容不
能通过开关管放电。开关 S 转换到位置 b 时，构成电路如 2(b)所示，由于线圈 L 中的磁场
将改变线圈 L 两端的电压极性，以保持 i L 不变。这样线圈 L 磁能转化成的电压 VL 与电源
V s 串联，以高于 V o 电压向电容 C、负载 R 供电。 高于 V o 时，电容有充电电流；等于 Vo 时，
充电电流为零；当 V o 有降压趋势时，电容向负载 R 放电，维持 V o 不变。
图２ Boost 变换器电路工作过程
由于 V L+V s 向负载 R 供电时， V o 高于 V s，故称它为升压变换器。 工作中输入电流 is=i L 是连
续的。但流经二极管 D1 电流确实脉动的。由于有 C 的存在，负载 R 上仍有稳定、连续的
负载电流 I o。
