在電子電路的電源設(shè)計(jì)領(lǐng)域，DC - DC 電源有著至關(guān)重要的地位。而 DC - DC 電源主要有三種基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，分別是 Buck 降壓變換器、Boost 升壓變換器和 Buck - Boost 升降壓變換器。這些拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是電源設(shè)計(jì)中的基礎(chǔ)，在實(shí)際的電路設(shè)計(jì)與分析工作中，我們時(shí)常會(huì)遇到它們。那么，如何才能不記混，并且隨便給出一個(gè)電路拓?fù)?，就能快速?zhǔn)確地區(qū)分出來呢？今天，我們就來介紹一種非常實(shí)用的方法，即通過電感的位置來快速辨別電路拓?fù)洹?/p>

前言

DC - DC 電源的這三種基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在不同的應(yīng)用場(chǎng)景中發(fā)揮著各自獨(dú)特的作用。比如，在需要將高電壓轉(zhuǎn)換為低電壓的場(chǎng)合，就會(huì)用到 Buck 降壓變換器；而在需要將低電壓提升為高電壓的情況下，Boost 升壓變換器則是；當(dāng)輸出電壓既可能高于輸入電壓，也可能低于輸入電壓，甚至極性相反時(shí)，Buck - Boost 升降壓變換器就派上了用場(chǎng)。因此，準(zhǔn)確區(qū)分這三種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)于電源電路的設(shè)計(jì)和優(yōu)化至關(guān)重要。

辨別方法

1. 電感連接到地：Buck - Boost 變換器
   當(dāng)電感的一端連接到地，并且通過開關(guān)和二極管形成回路，另一端與開關(guān)和二極管相連時(shí)，電路就構(gòu)成了 Buck - Boost 變換器。其工作原理是：當(dāng)開關(guān)導(dǎo)通時(shí)，電感從輸入電壓獲取能量并進(jìn)行儲(chǔ)能；當(dāng)開關(guān)關(guān)斷時(shí)，電感通過二極管向輸出端釋放所儲(chǔ)存的能量。由于電感與地連接，輸出電壓的極性與輸入相反，并且其幅度既可以高于輸入電壓，也可以低于輸入電壓。其輸出電壓的計(jì)算公式為Vout=?D/(1?D)?Vin（其中D為占空比），這表明輸出電壓具有可升可降的特性。
   

   

   
   觀察電路圖時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)電感的一端接地，且通過開關(guān)與輸入端相連，另一端與二極管連接至輸出端，那么這個(gè)電路拓?fù)渚褪?Buck - Boost 拓?fù)?。在一些需要輸出?fù)電壓或者輸出電壓范圍較寬的應(yīng)用中，常常會(huì)使用到這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，比如某些特殊的傳感器供電電路。
2. 電感連接到輸入端：Boost 變換器
   當(dāng)電感直接連接到輸入電壓端，另一端通過開關(guān)與地連接，并且通過二極管連接到輸出端時(shí)，電路構(gòu)成 Boost 變換器。其工作過程為：開關(guān)導(dǎo)通時(shí)，電感從輸入端吸收能量并進(jìn)行儲(chǔ)能；開關(guān)關(guān)斷時(shí)，電感與輸入電壓串聯(lián)，通過二極管向輸出端升壓。其輸出電壓的計(jì)算公式為Vout=Vin/(1?D)，這意味著輸出電壓始終高于輸入電壓。
   

   

   
   在觀察電路圖時(shí)，如果電感的一端接輸入電壓，另一端與開關(guān)和二極管節(jié)點(diǎn)相連，那么該電路就是 Boost 拓?fù)洹Ｔ谠S多需要將低電壓提升為高電壓的應(yīng)用場(chǎng)景中，如鋰電池供電的設(shè)備需要為顯示屏提供較高的驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)，就會(huì)采用這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
3. 電感連接到輸出端：Buck 變換器
   當(dāng)電感的一端連接到輸出端，另一端通過開關(guān)與輸入電壓連接，并通過二極管與地相連時(shí)，電路構(gòu)成 Buck 變換器。其工作原理是：開關(guān)導(dǎo)通時(shí)，輸入電壓通過電感向輸出端充電；開關(guān)關(guān)斷時(shí)，電感通過二極管維持輸出電流。其輸出電壓的計(jì)算公式為Vout=D?Vin，這表明輸出電壓始終低于輸入電壓。
   

   

   
   觀察電路圖時(shí)，若電感一端接輸出端，另一端與開關(guān)和輸入電壓相連，那么這個(gè)電路就是 Buck 拓?fù)洹Ｔ诖蠖鄶?shù)需要將高電壓轉(zhuǎn)換為低電壓的場(chǎng)合，如電腦主板上為各種芯片提供穩(wěn)定低電壓的電源電路，通常會(huì)采用 Buck 變換器。