Buck-Boost电路

前面我们学习了降压的Buck电路 (左图) 和升压的Boost电路 (右图)，那么如果我们把Buck电路和Boost电路结合一下会发生什么情况？

我们尝试着画一下：
我们用Buck电路作为输入，然后用Boost电路进行调整，最后输出。因此Buck电路中的负载、Boost电路的电源都可以删掉。得到下图：

由于Buck电路中的C2的作用是在输出的时候滤波，这个功能已经由Boost电路中的C1实现了，因此可以删除Buck电路中的C2电容。得到下图：

这里两个电感处于串联状态，可以合二为一，得到下面的电路：

上述电路中电感L1右侧对D1二极管进行供电，负载的下面通过二极管D2与电感L1的左侧相连，所以我们可以直接把电线直接连接到L1左侧，得到如下电路，整理后得到右侧的图：

上面右图中，如果S1开关和S2开关同时接通，电源对电感和电容充电，对负载供电；
如果S1开关和S2开关同时断开，电感对电容和负载供电。
这两个过程中，二极管D2都没有电流流过，所以我么可以删除二极管D2，得到下图：

上图中，两个开关是串联关系，这两个开关显然可以舍弃任意一个。我们舍弃S2开关，就得到了下面左图，整理得到右图：

我们习惯把二极管放在电路图的上面，所以整理一下得到下图：

上图中，当开关断开时，电感对电容和负载供电。这时，负载上的电流是从下往上走的。
当开关闭合时，电源对电感进行充电；电容对负载进行供电；负载上的电流是从下往上走的。

这就是最简化的Buck-Boost电路，它可以升压，也可以降压。神奇的是，Buck-Boost电路与Buck电路和Boost电路一样，都仅仅含有6个元件。这三个电路仅仅是拓扑结构不同，但能实现完全不同的功能。

Buck-Boost电路能进一步转化成实际电路，这部分内容我们将在后续文章中介绍。

下面是Buck-Boost电路中各个元件的参数的计算方式，推导过程略。
占空比D = Uo / (Ui + Uo)。Uo是输出电压，Ui是输入电压；
电感电压UL = Ui
电感量L = Ui * D * Ts / dI。Ts是开关的一个开关周期，dI是输出电流的波纹
电容C = dI * D1 * Ts * 1000 / dUc。dI是输出电流的波纹，dUc是输出电压的波纹。
输出电阻Ro = Uo/ Io。Io是输出电流的平均值

在实际电路中，我们用一个MOS管作为电子开关，另外需要一个芯片控制MOS管的开关频率和占空比。

感谢定明芳老师的讲解。