簡析BOOST-BUCK變換器

　　假設該變換器已工作在穩(wěn)定狀態(tài)。對應與圖4，該變換器的一個開關周期內(nèi)的各個工作模式分析如下：

　　模式（a）t0-t1：在t0時刻，功率MOS管導通。相對于BOOST變換器而言，二極管D1反向截止；電感電流iL1 流經(jīng)Vs, L1, D3, Ms返回Vs。而對于BUCK變換器，二極管D1反向截止；電感電流iL2 流經(jīng)C1, L2, C2R2, D2, Ms返回C1。兩電感均存儲能量。

　　模式（b）t1-t2；在t1時刻，功率MOS管關斷。相對于BOOST變換器而言，電感電流iL1通過二極管D1續(xù)流；電感電流iL1 流經(jīng)Vs, L1, D3, D1,C1返回Vs。而對于BUCK變換器，電感電流iL2 也通過二極管D1續(xù)流，電感電流iL2 流經(jīng)L2, C2R2, D2, D1返回L2。兩電感均釋放能量。

　　模式（c）t2-t3；在t2時刻，功率MOS管保持關斷狀態(tài)。電感電流iL1降為零，BOOST變換器暫停工作。BUCK變換器仍然工作在續(xù)流狀態(tài)。

　　模式（d）t3-t4；在t3時刻，功率MOS管保持關斷狀態(tài)。電感電流iL2 也降為零。電容C2提供能量給負載。

　　圖5(a)顯示該變換器工作時的一個開關周期內(nèi)的關鍵波形。在設計過程中，BOOST變換器的電感L1必須被設計工作在斷續(xù)狀態(tài)。如圖5(b)所示，輸入電流的峰值會自動跟隨輸入電壓，從而實現(xiàn)功率因數(shù)校正。

　　當要實現(xiàn)功率因數(shù)校正時，本變換器采用恒頻率恒占空比的控制方法來實現(xiàn)功率因數(shù)校正。假設輸入的交流電Vin=Vmsinwt，

　　則輸入電流的峰值：

　　 （1）

　　（1）式中T為開關周期，D為占空比，Ton為開關管的導通時間。從圖5（b）可以看出，峰值電流跟隨著kVin的包絡線。

　　當功率開關管關斷后，電感向BOOST的輸出電容充電，電流下降。電流下降間

　　 （2）
　　（2）式中Vc1為BOOST的輸出電容上的電壓。
　　所以變換器的輸入電流