第二十讲 升降压变换电路
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布置 作业
课后 回忆
备注
教员 党智乾
教研室 主任批阅
系部审 查意见
1.升降压斩波电路的结构和工作原理
1）电路的结构
升降压变换电路（又称 Buck-boost 电路）的输出电压平均值可以大于或小于输入直流电压，
输出电压与输入电压极性相反，其电路原理图如图 4-21(a)所示。它主要用于要求输出与输入电压
为升压变换；当 0≤D<0.5 时，U0<Ud，为降压变换。
（2）电感电流 iL。采用前几节同样的分析方法可得电感电流临界连续时的负载电流平均
值为
L0
D（1－D） 2 fI 0K Ud
变换器的可能运行情况：
实际负载电流 Io＞Ick 时，电感电流连续。 实际负载电流 Io = Ick 时，电感电流处于临界连续(有断流临界点)。 实际负载电流 Io＜Ick 时，电感电流断流。 （3）输出纹波电压。Buck-Boost 电路中电容 C 的充、放电情况与 Boost 电路相同，在 ton
反相，其值可大于或小于输入电压的直流稳压电源。
2）电路的工作原理
（1）输出电压 Uo。 ①ton 期间，二极管 D 反偏而关断，电感储能，滤波电容 C 向负载提供能量。
Ud
L
I2 I1 ton
L IL ton
②toff 期间，当感应电动势大小超过输出电压 U0 时，二极管 D 导通，电感经 D 向 C 和 RL
课
第二十讲 升降压变换电路
题
目 的 1 升降压变换电路的结构 与 2 升降压变换电路的工作原理 要 3 升降压变换电路的量化分析 求
1 升降压变换电路的结构 重
2 升降压变换电路的工作原理 点
难 升降压变换电路的工作原理和量化分析
点
教 具
复 习 1、整流、逆变的概念 提 2、斩波的概念 问
新知 识点 考查
Io C
ton
IoD fC
考虑到 I0
Ud R
，带入上式可得
式中， RC 为时间常数。
UO DTS D TS UO RC
（a）升降压斩波电路原理图
（b）电力开关器件导通等效电路
（c）电力开关器件关断等效电路
正 课
（d）升降压斩波电路工作波形 图 4-21 升降压斩波电路及其工作波形
课后小结： 1 升降压变换电路的结构 2 升降压变换电路的工作原理（重点） 3 升降压变换电路的量化分析（难点）
＝DTs 期间，电容 C 以负载电流 Io 放电。稳态工作时电容 C 充电量等于放电量，通过电容的平均
电流为零，图 4-21(d)中 ic 波形的阴影部分面积反映了一个周期内电容 C 中电荷的泄放量。电容 C 上的脉动电压就是输出纹波电压，则
U0＝UC
1 C
ton 0
icdt
1 C
ton 0
Iodt
教案设
反向放电，使输出电压的极性与输入电压相反。
U0
－L
I L toff
在 ton 期间电感电流的增加量等于 toff 期间的减少量，得
Ud L
ton
Βιβλιοθήκη Baidu
U0 L
toff
由 ton DTS , toff (1 D)TS 的关系，求出输出电压的平均值为
U0
－ 1
D D
Ud
式中，D 为占空比，负号表示输出与输入电压反相；当 D=0.5 时，U0=Ud；当 0.5<D<1 时，U0>Ud，
课后 回忆
备注
教员 党智乾
教研室 主任批阅
系部审 查意见
1.升降压斩波电路的结构和工作原理
1）电路的结构
升降压变换电路（又称 Buck-boost 电路）的输出电压平均值可以大于或小于输入直流电压，
输出电压与输入电压极性相反，其电路原理图如图 4-21(a)所示。它主要用于要求输出与输入电压
为升压变换；当 0≤D<0.5 时，U0<Ud，为降压变换。
（2）电感电流 iL。采用前几节同样的分析方法可得电感电流临界连续时的负载电流平均
值为
L0
D（1－D） 2 fI 0K Ud
变换器的可能运行情况：
实际负载电流 Io＞Ick 时，电感电流连续。 实际负载电流 Io = Ick 时，电感电流处于临界连续(有断流临界点)。 实际负载电流 Io＜Ick 时，电感电流断流。 （3）输出纹波电压。Buck-Boost 电路中电容 C 的充、放电情况与 Boost 电路相同，在 ton
反相，其值可大于或小于输入电压的直流稳压电源。
2）电路的工作原理
（1）输出电压 Uo。 ①ton 期间，二极管 D 反偏而关断，电感储能，滤波电容 C 向负载提供能量。
Ud
L
I2 I1 ton
L IL ton
②toff 期间，当感应电动势大小超过输出电压 U0 时，二极管 D 导通，电感经 D 向 C 和 RL
课
第二十讲 升降压变换电路
题
目 的 1 升降压变换电路的结构 与 2 升降压变换电路的工作原理 要 3 升降压变换电路的量化分析 求
1 升降压变换电路的结构 重
2 升降压变换电路的工作原理 点
难 升降压变换电路的工作原理和量化分析
点
教 具
复 习 1、整流、逆变的概念 提 2、斩波的概念 问
新知 识点 考查
Io C
ton
IoD fC
考虑到 I0
Ud R
，带入上式可得
式中， RC 为时间常数。
UO DTS D TS UO RC
（a）升降压斩波电路原理图
（b）电力开关器件导通等效电路
（c）电力开关器件关断等效电路
正 课
（d）升降压斩波电路工作波形 图 4-21 升降压斩波电路及其工作波形
课后小结： 1 升降压变换电路的结构 2 升降压变换电路的工作原理（重点） 3 升降压变换电路的量化分析（难点）
＝DTs 期间，电容 C 以负载电流 Io 放电。稳态工作时电容 C 充电量等于放电量，通过电容的平均
电流为零，图 4-21(d)中 ic 波形的阴影部分面积反映了一个周期内电容 C 中电荷的泄放量。电容 C 上的脉动电压就是输出纹波电压，则
U0＝UC
1 C
ton 0
icdt
1 C
ton 0
Iodt
教案设
反向放电，使输出电压的极性与输入电压相反。
U0
－L
I L toff
在 ton 期间电感电流的增加量等于 toff 期间的减少量，得
Ud L
ton
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U0 L
toff
由 ton DTS , toff (1 D)TS 的关系，求出输出电压的平均值为
U0
－ 1
D D
Ud
式中，D 为占空比，负号表示输出与输入电压反相；当 D=0.5 时，U0=Ud；当 0.5<D<1 时，U0>Ud，