升压降压电路工作原理,原理图-KIA MOS管
升压降压电路原理
DC-DC有多种拓扑结构，如BUCK（降压）、BOOST（升压）、BUCK-BOOST（升降压）三大基本拓扑结构。升压降压电路（Boost和Buck电路）通过电感的储能与释放、开关元件的周期性通断及占空比调节实现电压转换，其中升压电路输出高于输入电压，降压电路反之。
升压电路工作原理
Boost电路通过开关管导通时储能在电感中，截止时输出电压升高。在Boost电路中，当开关管Q1处于导通状态时，电源提供的电流将通过开关管流向储能电感L1。这一过程中，电能被转换为磁能，储存在电感中。同时，二极管D1处于反向偏置状态，阻止电流反向流动。输出滤波电容C1则开始充电，为负载电阻R1提供稳定的电压。
电感中的电流呈现线性增长趋势，但电感的自感作用会对其上升趋势产生阻碍。在这个阶段，电感将输入的电能高效地转换为磁能，并存储起来。此时，输出电压的大小与储能电压保持一致。二极管D1的作用至关重要，它能够有效防止输出滤波电容C1对地放电，从而确保负载电阻R1能够获得稳定的电压输出。
接下来，当开关管Q1进入截止状态时，电感中的电流将逐渐减小。由于电感的自感作用，这一减小趋势会受到一定的阻碍。此时，电感两端的电压呈现左负右正的极性，导致输出端Uo的电压为Ui与UL之和，即输出电压高于输入电压。
降压电路工作原理
BUCK电路通过开关管的周期导通和截止，实现电能通过电感的存储与释放，以此达到降压效果。
BUCK电路，作为降压电路的一种，其基本拓扑结构如图所示。从左至右，依次为电源、开关管Q1、续流二极管D1、储能电感L1、输出滤波电容C1以及负载电阻R1。这些组件协同工作，共同实现降压的功能。
输入直流电源Vin，输出直流电压Uo。晶体管Q1作为开关元件，能够在导通和关断之间切换电流，常见的开关管类型包括三极管和mos等。其导通与关断状态由控制电路输出的驱动脉冲所控制。
当开关管Q1的驱动信号为高电平时，开关管将导通，此时续流二极管会反向截止，电流将通过电感流向负载R1。电感电压UL等于输入电压Ui减去输出电压Uo，导致电感电流从最小值逐渐上升到最大值。
经过一段时间后，控制电路发出的驱动脉冲变为低电平，导致开关管Q1关闭。此时，由于开关管的阻断，电感L1中无法形成电流通路。电感L1两端会产生一个右端正、左端负的感应电动势，这一电动势使得续流二极管D1进入正向偏置状态并导通，从而形成了由电感L1、二极管D1和负载R1构成的电流回路。
经过一段时间后，控制电路发出的驱动脉冲再次变为高电平，使得开关管Q1重新开启。此时，电感L1中重新形成了电流通路。随后，电感电流开始逐渐增大。此时，电感L1两端会产生一个右端负、左端正的感应电动势，打断了由电感L1、二极管D1和负载R1构成的电流回路。
BUCK-BOOST电路（升降压）
BUCK-BOOST电路结合Boost和Buck变换器的特点，通过改变开关管的PWM占空比，可以灵活实现升压或降压功能，其电压极性相反。
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