升壓和降壓電路，就是指電力電子設(shè)計(jì)當(dāng)中常說(shuō)的BUCK/BOOST電路。這兩種電路經(jīng)常一起出現(xiàn)在電路設(shè)計(jì)當(dāng)中，BUCK電路指輸出小于電壓的單管不隔離直流變換，BOOST指輸出電壓高于輸入電壓的單管不隔離直流變換。作為最常見(jiàn)也比較基礎(chǔ)的兩種電路，本篇文章就主要對(duì)BUCK/BOOST電路原理進(jìn)行講解。

　　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。

　　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：

　　(1)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。

　　(2)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。

　　(3)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。

　　(4)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*D；BOOST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。

　　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。