名詞解釋：

BUCK電路：降壓電路(就是輸出電壓小于輸入電壓)

BOOST電路：升壓電路(輸出電壓大于輸入電壓)

CCM：電感電流連續工作模式

DCM：電感電流不連續工作模式

BCM：電感電流連續工作模式(周期結束時電感電流剛好降為0)

看電感電流是否連續可以從每個周期的電感電流是否從0開始來判斷。

這兩種電路本質解釋就是電壓發生變化的電路。但是官方名稱又叫單管不隔離直流變化。

單管：續流二極管。作用：續流。。

不隔離：不隔離的解釋就是沒有隔離開。最通俗的講解就是輸入輸出在同一個閉環電路中，沒有變壓器元器件 將它們隔離開。只有一個電感，所以嘛肯定就是有危險的。

直流變換：DC-DC

這就是最基本的BUCK電路。

慢慢講解，首先是晶體管Q，圖中是一個NPN的三極管，目的起的開關的作用。所以這里不局限于是三級管，MOS管也可以的，或者一個單刀雙擲開關也行，但是這個開關管受電路輸出的驅動脈沖控制。當Q導通的時候，我們可以看到二極管的陽極是不是與輸入的Vin的負極相連，大小也就是為0，陰極接到Vin的正極，二極管是大小肯定就是Us。所以這個時候二極管是截至的。所以這時候電流就要經過電感然后流向負載端電阻(R)。電感中的電流在線性增長的同時就會發生自感。自感就又會阻礙電流的上升。所以這個時候電感L就將電能轉換為了磁能儲存起來了。這時候要注意自感電勢的方向時左正右負。

這個時候電路就變成了這個樣子。

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當開關管斷開時電路圖

斷開時，就沒有電流流向電感了。但是電感不會一瞬間降為0.而是在慢慢的減少，所以這時候就產生了左負右正的自感電勢。所以這時候二極管D就導通了。電流在減少的同時，L中之前存儲的磁能就轉化為電能釋放出來給負載R。

這里電容時濾波電容，目的時降低輸出電壓Uo的脈動。

之后就是不斷的導通關閉導通關閉。。。

為了后續的講解，在這里先設計一下導通時間為Ton，截止時間為Toff，那么周期就是Ts=Ton+Toff。占空比d=Ton/Ts

首先是在CCM工作模式下，電感足夠大。

首先是在導通期間，這時候的電感的電壓大小是Uin-Uo，電感的電流會從最小值上升到最大值(這里的最小值一定是大于0)，即ILmin->ILmax。所以在導通期間電感的增量就為

(插入公式沒找到而且很慢)。

當開關管變為關閉期間，這時候電感的電壓大小為-Uo。電感電流就會用即ILma’x->ILmin。減少量就為

當我們這個BUCK電路是一個穩定的電路的話，它就會保持的穩定的開關開關，所以在開關管導通和關閉期間電感電流的增量和減少量是一定的。

整理之后就可以得到

根據上面可以得到，我們這個輸入的電壓是輸入電壓在乘以占空比，即開關管打開的時間/周期。而且Ton≠Ts，所以輸出電壓的一定是小于輸入的電壓。這也就是BUCK電路的原理。而且輸出電壓的大小是可以操控，我們若使用PWM波來驅動開關管，那就可以通過修改PWM波的占空比來修改輸出電壓的值。

在DCM的工作模式下，此模式就是電感比較小，負載比較大，或者周期Ts比較長的情況。電感電流已經降為0了，但是新的周期還沒開始。所以每個新的周期電感電流都是從0開始線性增加的。

根據上面可以得到，我們這個輸入的電壓是輸入電壓在乘以占空比，即開關管打開的時間/周期。而且Ton≠Ts，所以輸出電壓的一定是小于輸入的電壓。這也就是BUCK電路的原理。而且輸出電壓的大小是可以操控，我們若使用PWM波來驅動開關管，那就可以通過修改PWM波的占空比來修改輸出電壓的值。

在DCM的工作模式下，此模式就是電感比較小，負載比較大，或者周期Ts比較長的情況。電感電流已經降為0了，但是新的周期還沒開始。所以每個新的周期電感電流都是從0開始線性增加的。

這種模式下，電感的電流是有三種狀態的：線性增加、線性減少、閑置(IL=0)

用圖分別表示一下就是

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?

首先是在導通期間，這時候的電感的電壓大小是Uin-Uo，電感的電流會從最小值上升到最大值(這里的最小值=0)，即0->ILmax。所以在導通期間電感的增量就為

當開關管變為關閉期間，這時候電感的電壓大小為-Uo。電感電流就會用即ILma’x->0。減少量就為

當在閑置狀態下，也就是IL=0的時候，就相當于開路狀態。

當我們這個BUCK電路是一個穩定的電路的話，它就會保持的穩定的開關開關，所以在開關管導通和關閉期間電感電流的增量和減少量是一定的。

整理之后就可以得到

DCM工作模式下會使電路帶載能力降低，穩壓精度變差，紋波電壓大。所以通常要求BUCK電路在CCM工作模式下工作。

當然，也存在一種臨界條件，就是當一個周期剛好結束的時候，電感的電流也剛好減小為0.這種模式稱為BCM。

電容阻礙電壓變化，通高頻，阻低頻，通交流，阻直流;

電感阻礙電流變化，通低頻，阻高頻，通直流，阻交流;

這是最簡單的BOOST升壓電路。

首先，若很長時間沒有對開關管進行控制，所有元器件是屬于理想狀態的。所以Uo=Uin;

當開關管導通時

此時電路應該時這樣的。二極管的作用是防止電容對地放電。

同理導通時，電感中的電流成線性增加，電感自感阻礙電流上升，電感將電能轉為了磁能存儲起來。

當開關管關閉時

此時電感的電流又降開始慢慢減少。由于自感的作用阻礙電流的減小，電感兩端是左負右正，所以輸出端的電壓就成了Vo=Vin+VL。輸出電壓大于輸入電壓。

加一個公式 Uo=(1/(1-D))*Uin

buck/boost converter 升降壓轉換器

顧名思義，上面分別講了buck降壓電路和boost升壓電路

接下來要講的buck/boost converter功能就是輸出電壓即可以大于輸入電壓，也可以小于輸入電壓。

這就是buck/boost converter最簡單的電路圖

剛接通時，輸入電流從流過電感直接到地，右端輸出的話主要由電容放電來維持。

Uon=Uin-Uq(通常情況下忽略Uq的壓降)

當開關管關閉時

電感電流從地流向負載R和電容C，在流經二極管后回到電感。其過程就是L釋放能量和電容充電的一個過程。

所以Uoff=Uo-Ud(二極管的壓降一般也是忽略不計的)

這時候我們就想問了，如何計算出輸出電壓是降低還是升高呢。

首先同樣D=Ton/Ts=Ton/(Ton+Toff)

UonTon=UoffToff(伏秒積公式)

Uo=(D/(1-D))*Uin

所以控制開關掛的PWM波的占空比就起了很大的作用，如果占空比大于1/2，升壓。反之降壓。

總體來說呢，寫的有點亂，因為我也是邊學習邊寫，相當于是自己的一個筆記。接下來就稍微整理一下知識點!

1.BUCK：降壓電路，輸出電壓與輸入電壓極性相同

2.BOOST電路：升壓電路，輸出電壓與輸入電壓極性相同

3.BUCK/BOOST：升/降壓電路，輸出電壓與輸入電壓極性相反

4.開關管：一般使用功率三極管或功率MOS管，由PWM波型號來控制開關管告訴開關

5.電感：儲能作用

6.二極管：限流作用

7.電容：濾波作用

8.電阻：負載

9.伏秒積：在開關電源穩定的狀態下，電感的充放電也屬于一個穩定的狀態，即開關管導通期間流入電感的電流等于開關管關閉期間流過電感的電流。