【導讀】反極性Buck-Boost 變換器主電路的元件由開關管
，二極管，電感，電容等構成。輸出電壓的極性與輸入電壓相反。Buck-Boost 變換器也有電感電流連續和斷續兩種工作方式。

反極性Buck-Boost 變換器主電路的元件由開關管

，二極管
，電感，電容等構成。輸出電壓的極性與輸入電壓相反。Buck-Boost 變換器也有電感電流連續和斷續兩種工作方式。

反極性Buck-Boost也可以分為同步，和非同步兩種控製器。如圖所示，左圖為非同步控製器
，是由開關管Q1
、二極管D1
、電感L組成拓撲；右圖為同步控製器，由Q2替代D1實現。

通過控製 Q1 與 Q2 的導通關斷時間，對儲能元件電感 L 與輸出電容 Cout進行 充放電，產生穩定的直流輸出電壓 Vout。其中 VIN為電源輸入電壓
，Q1 為主開關功率管， 一般用 MOSFET，D1 為續流二極管，也可以用一個開關管Q2來代替。

工作過程一般包含充電階段和續流階段。詳細的工作原理為，當係統穩定時，若 Q1 導通，Q2關斷（或者D1反向截止）時，輸入電壓VIN給電感 L 充電
，電流的方向為順時針
，此時電能轉化為電感磁能
，能量儲存於電感上，此時電感電流隨著Q1導通時間的增加而增大；電感儲能的同時，輸出電容 Cout與負載 RL構成回路
，上一階段電容 Cout存儲的能量釋放給負載電阻 RL
，tigongsuoxudenengliang
，dianliufangxiangweinishizhen，shuchudianyaweifuzhi
，shuchudianyadejueduizhisuizhechongdianjieduandeshijianerxiajiang，gaiguochengchengweihuanludechongdianjieduan。

若 Q1 關斷，Q2 導通（或者D1正向導通）時，此時電感電流在上一充電階段儲存的磁能，由電感 L，輸出電容 Cout，負載 RL和開關管Q2（或者二極管D1續流）構成的回路進行釋放，此時電感磁能轉化成電能，電感電流隨著Q2 導通時間的增加而減小
，一部分用於 Cout充電
，進行儲能
，另一部分用於負載RL提(ti)供(gong)電(dian)流(liu)
，由(you)於(yu)電(dian)感(gan)上(shang)的(de)電(dian)流(liu)不(bu)能(neng)突(tu)變(bian)的(de)特(te)性(xing)，所(suo)以(yi)電(dian)流(liu)方(fang)向(xiang)為(wei)逆(ni)時(shi)針(zhen)
，輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)也(ye)為(wei)負(fu)值(zhi)
，輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)的(de)絕(jue)對(dui)值(zhi)隨(sui)著(zhe)續(xu)流(liu)階(jie)段(duan)的(de)時(shi)間(jian)而(er)上(shang)升(sheng)，該(gai)過(guo)程(cheng)稱(cheng)為(wei)續(xu)流(liu)階(jie)段(duan)。

根據 反極性Buck-boost 的de工gong作zuo原yuan理li可ke知zhi
，電dian感gan電dian流liu在zai充chong電dian階jie段duan是shi連lian續xu上shang升sheng的de，在zai續xu流liu階jie段duan是shi連lian續xu下xia降jiang的de，而er根gen據ju電dian感gan電dian流liu在zai續xu流liu階jie段duan是shi否fou降jiang為wei零ling
，分fen為wei連lian續xu導dao通tong模mo式shi（CCM）與非連續導通模式（DCM）。

（1）連續導通模式（CCM）

連續導通模式是電感電流在續流階段不為零，而在大負載電流情況下易為 CCM 模式。其工作原理如圖所示。

由圖所示為，在每個周期內，當主開關管 Q1 導通，D1反向截止時
，輸入電壓 VIN通過Q1 給電感充電
，電感電流持續增大，此時 L的電壓值被拉高約為VIN（正值）。當開關管Q1 關斷
，由於D1左側的電壓為VIN
，右側為負值Vout，則D1為反向截止，電感電流給電容 Cout與負載 RL提供能量，電感電流在持續減小， 此時 L的電壓值Vout（負值）。所以 L的值與電感電流的值都是在周期性變換的，信號上電的波形圖如圖所示。

當工作在 CCM 模式下，每個周期內都有包含完整的充電階段和放電階段。ΔIL為電感電流紋波，Iavg電感電流平均值。

設一個完整周期的時間為 T，其中放電周期為 TON，充電周期為 TOFF。D 為電路中的占空比。由以上的原理分析可得表達式為：

（2）非連續導通模式（DCM）

當 Iout>0.5ΔI時，工作在 CCM 模式下，當Iout

工作在 DCM 模式下時
，一個有三個狀態：充電階段、放電階段 和電感電流為零階段
，這三階段在一個周期內的時間分別為 T1，T2，T3。充電階段的占空比為 D1，放電階段的占空比為 D2。在T3期間， Q1關斷 和 D1截止
， 電感電流為零，負載由輸出濾波電容供電。

CCM 模式下，輸出電壓跟電路占空比與輸入電壓相關， 而 DCM 模式下
，與輸入電壓，占空比
，開關頻率，電感值，負載相關。相比於DCM， CCM 的輸出電壓值的影響因素更小。

（來源：硬件十萬個為什麼微信公眾號）

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