Buck-Boost变换器直流电源设计
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通常，非隔离直流电源设计使用经典的降压-升压转换器，SEPIC, Cuk, Zeta或Luo转换器来提高或降低电压。
基本的降压升压变换器相对于输入直流电压的公共端提供负极性输出。输出电压可以大于或小于输入电压。
当占空比低于0.5时，开关的开启和关闭会使输出电压小于输入直流电源。
在便携式电子产品和汽车电子设备中，采用buck-boost变换器的直流电源设计是首选
在便携式电子产品和汽车电子设备中，由于电池源的输出电压变化较大，采用buck-boost变换器的直流电源设计是首选。降压升压变换器处理来自电池的变化电压，并使所需电压大于或小于平均电池电压。通常采用非隔离直流电源设计经典的buck-boost转换器， SEPIC, Cuk, Zeta，或Luo转换器，以提高或降低电压。在本文中，我们将讨论基于buck-boost转换器的直流电源。
Buck-Boost变换器在直流电源设计中的应用
考虑在一个电子电路上工作，其中直流电源来自12v的电池，电路要求是15v。在此类应用程序中，您可以使用提高转换器从12伏上升到15伏如果你想从同一个电池向另一个电路供电8v，使用降压转换器是最好的选择。使用降压转换器，电池电压12v可以降低到8v。直流电源设计的第一和第二电路是基于升压变换器和巴克转换器,分别。
想象一个电路，在不同的负载条件下需要8v和12v。对于这样的应用程序，不使用buck和提高转换器在美国，你可以将两个电压转换动作合并到一个电路中，称为降压-升压转换器。在直流电源设计中加入降压升压变换器有助于在一个范围内提供低于或高于平均直流输入电压的电压。
经典的Buck-Boost变换器操作
上图显示了降压升压变换器电路图，其中变换器电路相对于输入直流电压的公共端提供一个负极性输出。有两种工作状态:开开关(开关关闭)和闭开关(开关打开)。当开关打开时，给二极管充电的电感反向偏置，电容器提供输出电压。当开关关闭时，感应器放电到连接的负载。开关打开和关闭的持续时间会影响降压-升压变换器的操作。buck-boost变换器的传递函数为:
在这个方程中，D是开关的占空比。当占空比低于0.5时，开关的开启和关闭会使输出电压小于输入直流电源。占空比大于0.5时，输入直流电压提高，因此转换器提供更高的输出电压。
降压-升压变换器的操作可以总结为下表。
Buck-Boost变换器直流电源设计
让我们讨论一下基于buck-boost变换器的直流电源的设计。假设输入直流电压为15 V，降压-升压转换器必须为10 Ω的负载提供10 V。所选开关频率(f)为20 kHz。占空比可以用以下公式计算:
让buck-boost变换器工作在临界导通模式(CRM)，否则变换器工作在连续导通(CCM)模式和间断导通(DCM)模式之间的边界条件。
CRM运行的电感值可由下式给出:
可根据输出电压纹波值选择电容。通常选择纹波含量小于输出电压的1%，可由式给出:
对于给定的电路规格，电感和电容的值分别计算为90µH和2mF。
我们讨论了一个基本的降压-升压变换器，它给出一个负极性电压;接下来让我们看看其他buck-boost转换器拓扑。
其他Buck-Boost转换器拓扑
非隔离buck-boost变换器拓扑包括Cuk变换器、单端初级电感变换器(SEPIC)、Zeta变换器、Luo变换器和反激(隔离)变换器。每个电路拓扑都有优缺点，根据尺寸、功率、效率和隔离要求，为给定的应用选择合适的拓扑。
使用降压-升压变换器的直流电源设计可以采用隔离电路或非隔离电路。与buck-boost拓扑实现的性能一样，使用buck-boost转换器的直流电源板的组件和尺寸也各不相同。
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