BUCK和BOOST變換器的概念

　　首先讓我們從BUCK變換器的概念開(kāi)始講起，Buck變換器也稱降壓式變換器，是一種輸出電壓小于輸進(jìn)電壓的單管不隔離直流變換器。

　　圖中，Q為開(kāi)關(guān)管，其驅(qū)動(dòng)電壓一般為PWM（Pulse width modulatiON脈寬調(diào)制）信號(hào)，信號(hào)周期為Ts，則信號(hào)頻率為f=1/Ts，導(dǎo)通時(shí)間為Ton，關(guān)斷時(shí)間為Toff，則周期Ts=Ton+Toff，占空比Dy= Ton/Ts。

　　開(kāi)關(guān)管Q也為PWM控制方式，但最大占空比Dy必須限制，不答應(yīng)在Dy=1的狀態(tài)下工作。電感Lf在輸進(jìn)側(cè)，稱為升壓電感。Boost變換器也有CCM和DCM兩種工作方式。

　　Buck/Boost變換器：也稱升降壓式變換器，是一種輸出電壓既可低于也可高于輸進(jìn)電壓的單管不隔離直流變換器，但其輸出電壓的極性與輸進(jìn)電壓相反。Buck/Boost變換器可看做是Buck變換器和Boost變換器串聯(lián)而成，合并了開(kāi)關(guān)管。

　　Buck/Boost變換器也有CCM和DCM兩種工作方式，開(kāi)關(guān)管Q也為PWM控制方式。

? ?? Buck電路和Boost電路的工作特點(diǎn)

　　LDO的特點(diǎn)：

　?、?非常低的輸進(jìn)輸出電壓差② 非常小的內(nèi)部損耗③ 很小的溫度漂移④ 很高的輸出電壓穩(wěn)定度⑤ 很好的負(fù)載和線性調(diào)整率⑥ 很寬的工作溫度范圍⑦ 較寬的輸進(jìn)電壓范圍⑧ 外圍電路非常簡(jiǎn)單，使用起來(lái)極為方便DC/DC變換是將固定的直流電壓變換成可變的直流電壓，也稱為直流斬波。斬波器的工作方式有兩種，一是脈寬調(diào)制方式Ts不變，改變ton（通用），二是頻率調(diào)制方式，ton不變，改變Ts（易產(chǎn)生干擾）。其具體的電路由以下幾類：

　?。?）Buck電路——降壓斬波器，其輸出均勻電壓 U0小于輸進(jìn)電壓Ui，極性相同。

　?。?）Boost電路——升壓斬波器，其輸出均勻電壓 U0大于輸進(jìn)電壓Ui，極性相同。

　?。?）Buck-Boost電路——降壓或升壓斬波器，其 輸出均勻電壓U0大于或小于輸進(jìn)電壓Ui，極性相反，電感傳輸。

　?。?）Cuk電路——降壓或升壓斬波器，其輸出均勻電 壓U0大于或小于輸進(jìn)電壓Ui，極性相反，電容傳輸。

　　DC-DC分為BUCK、BUOOST、BUCK-BOOST三類DC-DC。其中BUCK型DC-DC只能降壓，降壓公式：Vo=Vi*DBOOST型DC-DC只能升壓，升壓公式：Vo= Vi/（1-D）BUCK-BOOST型DC-DC，即可升壓也可降壓，公式：Vo=（-Vi）* D/（1-D）D為充電占空比，既MOSFET導(dǎo)通時(shí)間。0

　　開(kāi)關(guān)性穩(wěn)壓電源的效率很高，但輸出紋波電壓較高，噪聲較大，電壓調(diào)整率等性能也較差，特別是對(duì)模擬電路供電時(shí)，將產(chǎn)生較大的影響。

　　因開(kāi)關(guān)電源工作效率高，一般可達(dá)到80%以上，故在其輸出電流的選擇上，應(yīng)正確丈量或計(jì)算用電設(shè)備的最大吸收電流，以使被選用的開(kāi)關(guān)電源具有高的性能價(jià)格比，通常輸出計(jì)算公式為： Is=KIf 式中：Is—開(kāi)關(guān)電源的額定輸出電流; If—用電設(shè)備的最大吸收電流; K—裕量系數(shù)，一般取1。5～1。8;電容式開(kāi)關(guān)電源它們能使輸進(jìn)電壓升高或降低，也可以用于產(chǎn)生負(fù)電壓。其內(nèi)部的FET開(kāi)關(guān)陣列以一定方式控制快速電容器的充電和放電，從而使輸進(jìn)電壓以一定因數(shù)（0。5，2或3）倍增或降低，從而得到所需要的輸出電壓。

　　這種特別的調(diào)制過(guò)程可以保證高達(dá)80%的效率，而且只需外接陶瓷電容。由于電路是開(kāi)關(guān)工作的，電荷泵結(jié)構(gòu)也會(huì)產(chǎn)生一定的輸出紋波和EMI（電磁干擾）首先貯存能量，然后以受控方式開(kāi)釋能量，以獲得所需的輸出電壓。

　　這兩種電路看似簡(jiǎn)單，但是實(shí)際分析起來(lái)還是能夠分析出很多細(xì)枝末節(jié)的知識(shí)。只有熟練掌握了這些基礎(chǔ)知識(shí)，才能更加熟練、快速的完成電路設(shè)計(jì)。可見(jiàn)，在學(xué)習(xí)的過(guò)程當(dāng)中，切忌急功近利，穩(wěn)扎穩(wěn)打才是最穩(wěn)妥也是最能收獲知識(shí)的學(xué)習(xí)方式。