Buck-Boost电路可实现正压到负压的转换。通过控制M1与M2的导通关断时间,对储能元件电感L与输出电容CL进行充放电,产生稳定的直流输出电压VO。其中VIN为电源输入电压,M1为主开关功率管,一般用MOS管。M2为续流开关管,一般为MOS管或者二极管。若M2为二极管,则称为非同步结构,若M2为MOS管,则称为同步结构。Buck-Boost电路如下图所示:
开关管导通时,等效电路如下图:
当系统稳定时,若M1导通,M2关断时,输入电压VIN给电感L充电,电流的方向为顺时针,此时电能转化为电感磁能,能量储存于电感上,此时电感电流随着M1导通时间的增加而增大;电感储能的同时,输出电容CL与负载RL构成回路,上一阶段电容CL存储的能量释放给负载电阻RL,提供所需的能量,电流方向为逆时针,输出电压为负值,输出电压的绝对值随着充电阶段的时间而下降,该过程称为环路的充电阶段。
开关管关断时,等效电路如下图:
若M1关断,M2导通,此时电感电流在上一充电阶段储存的磁能,由电感L,输出电容CL,负载RL和续流开关管M2构成的回路进行释放,此时电感磁能转化成电能,电感电流随着M2导通时间的增加而减小,一部分用于CL充电,进行储能,另一部分用于负载提供电流,由于电感上的电流不能突变的特性,所以电流方向为逆时针,输出电压也为负值,输出电压的绝对值随着续流阶段的时间而上升,该过程称为续流阶段。