降压-升压转换器原理与选型：听听电源工程师怎么说-电子发烧友网

关键词:降压升压, buck boost, 降压升压转换器, 电路设计, 工作原理, 选型

摘要

采用合适的降压-升压转换器，可以让电路设计变得简单。本文介绍降压-升压转换器的工作原理、工作模式，以及降压-升压转换器的选型要素，包括：输出电压范围和转换器输出类型、开关频率、软启动、静态电流、占空比等。

直流电源转换器 (DC-DC converter) 常见有三种基本技术：降压 (buck)、升压 (boost) ，以及降压-升压(buck-boost)。在一般电源应用上，降压转换器用于产生低直流输出电压，升压转换器用于产生高直流输出电压，降压-升压转换器的输出电压既可以用于产生小于输入的电压，也可以用于产生大于输入的电压。小编在本文介绍降压-升压转换器是如何工作的。

电路原理

顾问思义，降压-升压转换器结合了降压、升压两种功能。降压-升压转换器的简单工作原理，参见图1，这是个高效的降压-升压转换器简单结构图。

图1，降压-升压转换器的简单结构图

这样的器件譬如 ADI公司的 ADP2503和ADP2504降压-升压转换器，它们内置四个开关、两个电容和一个电感。

图2，ADP2503/ADP2504结构框图

在降压或升压模式下工作时，只要主动操作其中两个开关，就可以降低降压-升压转换器工作时产生损耗，提高效率。

降压模式

在降压模式下, 降压-升压转换器工作如下图，V_in大于V_out时，开关C打开，开关D闭合。

图3，典型的降压模式操作

升压模式

在升压模式下，V_in小于V_out时，开关B打开，开关A闭合。这时，开关C和开关D的工作模式如下图表示。

图4，典型的升压模式操作

降压-升压模式

请留意，当V_in在V_out±10%范围内，此时转换器会进入降压-升压模式。在降压-升压模式下，两种工作状态（降压和升压）会在一个开关周期内发生。此时须要特别注意降低损耗、优化效率，以及消除由于模式切换造成的不稳定性。这么做的目的标是要维持输出电压稳定，以及电感上的电流纹波降至最小，从而得到较好的瞬态性能。

关键参数

在Digi-Key官网上可以清楚查看不同降压-升压转换器的一些关键参数，方便用户筛选合适的降压-升压转换器。

图5，Digi-Key官网上的降压-升压转换器的参数选项

在降压-升压转换器选型时，一些需要留意的关键参数包括：

1输出电压范围 (最大和最少的輸出电压) 和转换器输出类型

降压-升压转换器可以支持固定或可调的输出电压，也有可编程类型。可编程类型降压-升压转换器，如下图中的LTC3129，可通过外部分路电阻使输出电压达到应用的需要。