- Buck-Boost电路工作原理
图1显示了Buck-Boost电路的工作过程，在S导通的情况下，电源通过S给电感L进行充电，同时，电容C给负载R进行放电。当S关断时，电感L给负载R和电容C进行充电，但其输出极性与输入侧进行相反。
图1： Buck-Boost的开关过程
由图2可以看出当S导通时候，电感电压等于输入侧电压Vi，当S关断时，则电感电压等于-Vo。电感电流是由电压的积分得到。对于电容来说，其导通时，电容电流等于负载电流，当S关断时，电容电流等于电感电流的纹波分量，电容电压等于电容电流的积分值。
对于开关管来说，其关断过过程中承受Vi+Vo的电压值，当S导通时，二极管承受的电压同样为Vi+Vo的电压值。
图2：Buck-Boost的电感与电容参数值
- 稳态增益
在稳态条件下，变换器输出平均电压Vo与输入平均电压Vi的比值极为稳态增益，即Gv=Vo/Vi。我们可以利用伏秒平衡公式计算稳态增益，即在一个周期内，电感上的电压变化等于零。当S导通时，其电压为Vi，当S关断时，其电压等于Vi，则可以得出：(Vi)DTs+(-Vo)(Ts-DTs)=0,最后可以推导出电压增益为Gv=Vo/Vi=D/（1-D）。与此对应，电流增益为（1-D）/D。
- 电感电流
对于电感电流来说，其平均值等于输入电流值除以其占空比，其电感电流的脉动值等于在导通时间段的电压积分除以L值，见图3所示。
图3： 电感的平均电流和脉动电流
- 电容电压
对于电容电流，当S导通时，其电流等于输出电压除以R。当S关断时看，其电流等于电感电流的高频分量。电容电压等于电流的积分值，见图4所示。
图4：电容电流和电压值
- Buck-Boost断续工作方式
与上面的连续工作模式不同，当S关断时，电感L的能量放空后，其电流等于零。即当开关S导通时，其工作电路和连续模式下一样，当开关S关闭时，若电感能量放空后，则电感电流为零，二极管截至，负载由电容供电，见图5所示。
图5：Buck-Boost的断续工作模式
我们将电感最小电流幅值为零，则可以得出其临界电感值,即Lmin=(1-D)2R/2f。
此外，我们可以分析在断续模式下的增益，见图6所示。可以得出Buck-Boost电路在断续模式下其增益比在连续模式下要大。
图6：Buck-Boost的断路增益
- 小结
这篇文章介绍了Buck-Boost电路中电感电流，电容电压以及连续和断续的工作模式。