BUCK型

電路只能降壓，BOOST型電路可降壓也可升壓，這究竟是為什么呢?

1、BUCK型

BUCK型DC-DC電路拓撲如圖1所示：

圖1 BUCK型基本拓撲簡化工作原理圖MOS管——讓輸入電源Vin電流有控制的流向輸出Vout;電容C——儲能作用，保證負載有連續的能量供給;電感L——抑制由電容充放電帶來的沖擊電流;二極管——開關閉合時為電感電流提供回路。

(1)當PWM驅動MOS管導通時，忽略MOS管的導通壓降，此時電感兩端電壓保持不變為：

根據電感的基本方程：

電感電流將呈線性上升。

(2)當PWM驅動MOS管截至時，電感電流經過續流二極管D形成回路(忽略二極管壓降)且電感電流不發生突變，電感兩端電壓也保持不變為Vout，方向相反，電感電流呈線性下降:

同樣根據電感基本特性方程：

(3)由上一篇文章《DC-DC電路伏秒平衡原理》(詳細可自行翻閱前文)，根據電感電壓伏秒平衡定律可得：

這里假設已知DC-DC控制器輸出PWM驅動信號占空比為D，則：

綜合以上公式，BUCK型拓撲電路電壓輸出：

由于占空比D<1，則BUCK型DC-DC電路只能降壓。

2、BOOST型

BOOST型DC-DC電路拓撲如圖2所示：

圖2 BOOST型基本拓撲簡化工作原理圖MOS管——讓輸入電源Vin電流有控制的流向輸出Vout;電容C——儲能作用，保證負載有連續的能量供給;電感L——抑制由電容充放電帶來的沖擊電流;二極管——開關閉合時為電感電流提供回路。

(1)當PWM驅動MOS管導通時，忽略MOS管的導通壓降，此時電感兩端電壓保持不變為：

根據電感的基本方程：

電感電流將呈線性上升。

(2)當PWM驅動MOS管截至時，電感電流經過續流二極管D形成回路(忽略二極管壓降)，電感兩端電壓如下式，電感電流呈線性下降:

同樣根據電感基本特性方程：

(3)同樣由上一篇文章《DC-DC電路伏秒平衡原理》，根據電感電壓伏秒平衡定律可得：

同樣這里假設已知DC-DC控制器輸出PWM驅動信號占空比為D，則：

綜合以上公式，BOOST型拓撲電路電壓輸出：

當占空比D>0.5時，Vout>Vin，此時BOOST電路表現為升壓;當占空比D<0.5時，Vout

3、總結

(1)BUCK型電路輸入輸出關系：Vout=Vin*D，D<1，為降壓電路

(2)BOOST型電路輸入輸出關系：Vout=Vin*D/(1-D)，D<0.5時，為降壓電路; D>0.5時，為升壓電路。