本文轉載自： 硬件十萬個為什么微信公眾號

在非隔離電源方案中，基礎拓撲的Buck、Boost、Buck-Boost電路中，前兩種已經在前面章節進行了詳細描述。很多工程師對Buck和Boost電路都特別熟悉，只是對Buck-Boost不熟悉，這是因為現在電路設計中，以數字電路為主，不論是升壓還是降壓，一般都是以正壓為主。而Buck-Boost雖然這個拓撲可以降壓也可以升壓，但是產生的是一個負壓，例如：輸入電壓為12V，輸出電壓為-5V。

因為我們把第三種可以生成負壓的基本拓撲稱為Buck-Boost，同時日常工作中，我們還會把其他可以實現升降壓的電路稱為Buck-Boost，例如Buck電路和Boost電路級聯在一起實現可以升降壓的電路也稱為Buck-Boost，所以經常給大家造成困擾。有些書籍會把這個拓撲結構稱為“反極性Buck-Boost”，也有的書籍把這個基本電路稱為反激“Fly-Back”（容易與隔離的反激電路混淆），為了避免混淆，本書把第三種基本拓撲電路也稱為“反極性Buck-Boost”。

1.1 反極性Buck-Boost電路的工作過程
反極性Buck-Boost主要應用在OLED驅動、音頻等領域，與Buck、Boost一樣，反極性Buck-Boost也是由基本的開關、二極管和電感組成，如圖7.1所示。

降壓-升壓(Buck-Boost)轉換器將輸入電壓Vin的正直流電壓轉換為輸出端的負直流電壓Vout。當功率管Q1閉合導通時，電流的流向如圖7.2所示。

此時，輸入電壓Vin，電感L直接接到電源兩端。輸入電壓對電感直接進行充電，電感電流逐漸上升。導通瞬態時di/dt很大，故此過程中主要由輸入電容Cin供電。此時Q1相當于短路，電感L兩端的電壓為Vin。輸出端，Cout依靠自身的放電為RL提供能量。由于Q1是導通的，所以二極管D1的兩端電壓分別是Vin和Vout，由于Vout是負值，Vin是正值，所以D1是反向截止的，等同于斷開。

當功率管Q1關斷時，電流的流向見圖7.3。輸入端Vin給輸入電容充電。輸出端Vout，由于電感的電流不能突變，電感通過續流管D1給輸出電容Cout及負載RL供電。由于電感的電流流向不變，電感即給電容充電，同時也為負載RL供電，電流的流向為：負載電阻→肖特基二極管→L1上端。RL的下端是GND，也就是電壓為0V，RL的電流方向為從下往上，根據電流的流向RL的上端電壓Vout比其下端更低，是一個負值。

根據上面公式就可以看出：當占空比小于50%時，輸出為降壓；當占空比大于50%時，輸出為升壓。

審核編輯 黃宇