今天介紹一下BOOST-BUCK電路的演變過程。
由于BOOST電路具有升壓功能只能用在升壓場合,BUCK電路具有降壓功能只能應用于降壓場合,對于即有升壓又有降壓需求的場合由此演變而來了BOOST-BUCK電路。
我們來分析一下如果把BOOST和BUCK電路的演化過程,首先把BOOST電路和BUCK電路進行串聯,串聯后的電路如下圖:
在上圖中左側是BOOST部分,右側是BUCK部分。在串聯個過程中,因為是BOOST升壓作為輸入電源給BUCK電路降壓,所以BOOST和BUCK共用一個輸入電源和一個負載,因此可以去掉BOOST部分的負載電阻,去掉BUCK部分的輸入電源。
在穩態的狀態下BOOST部分和BUCK部分的是相互獨立的,工作頻率可以是一樣的,在Q1導通時Q2也導通,Q1截止Q2也跟著截止。同樣D1和D2也能同步工作,因此可以把兩個同步工作的MOS管和二極管進行簡化,讓BOOST部分和BUCK部分共用一個MOS管和二極管。簡化后得到下圖電路:
首先確認經過簡化后的電路與未減化的電路工作狀態是否一致,如果工作狀態一致那么簡化電路可以成立。
首先分析電路工作狀態。
未減化電路:Q1和Q2同時導通,L1電感儲能,第二周期時C1放電經過Q1,給L2儲能,C2充電到負載電阻R1構成回路
Q1截止時,Q2截止,電感L1釋放電能給C1充電,C1是BUCK部分的輸入電源,在開關截止時,BUCK電路實際上和C1是斷開的,此時的負載供電由L2釋放一部分電能給C2充電另一部分和C2一起釋放電能到負載構成回路。
改造后的電路:Q1導通,L1儲能,第二周期電流從C1出發經過Q1給L2儲能,給C2充電經過負載電阻R1構成回路。
Q1截止,L1電感釋放能量給C1充電,C1同后級部分是斷開的,此時的負載供電由L2電感一部分釋放給C2充電,一部分同C2電容一起釋放給負載構成回路。
通過分析可知經過簡化的電路和未經過簡化的電路在MOS管在開啟或者關斷時工作狀態是一致的因此可以用簡化后的電路代替未減化的電路進行使用。