DC-DC开关电源升/降压原理分析
buck型电路只能降压，boost型电路可降压也可升压，这究竟是为什么呢？
1、buck型
buck型dc-dc电路拓扑如图1所示：
图1 buck型基本拓扑简化工作原理图
mos管——让输入电源vin电流有控制的流向输出vout；
电容c——储能作用，保证负载有连续的能量供给；
电感l——抑制由电容充放电带来的冲击电流；
二极管——开关闭合时为电感电流提供回路。
（1）当pwm驱动mos管导通时，忽略mos管的导通压降，此时电感两端电压保持不变为：
根据电感的基本方程：
电感电流将呈线性上升。
（2）当pwm驱动mos管截至时，电感电流经过续流二极管d形成回路(忽略二极管压降)且电感电流不发生突变，电感两端电压也保持不变为vout，方向相反，电感电流呈线性下降:
同样根据电感基本特性方程：
（3）由上一篇文章《dc-dc电路伏秒平衡原理》（详细可自行翻阅前文），根据电感电压伏秒平衡定律可得：
这里假设已知dc-dc控制器输出pwm驱动信号占空比为d，则：
综合以上公式，buck型拓扑电路电压输出：
由于占空比d＜1，则buck型dc-dc电路只能降压。
2、boost型
boost型dc-dc电路拓扑如图2所示：
图2 boost型基本拓扑简化工作原理图
mos管——让输入电源vin电流有控制的流向输出vout；
电容c——储能作用，保证负载有连续的能量供给；
电感l——抑制由电容充放电带来的冲击电流；
二极管——开关闭合时为电感电流提供回路。
（1）当pwm驱动mos管导通时，忽略mos管的导通压降，此时电感两端电压保持不变为：
根据电感的基本方程：
电感电流将呈线性上升。
（2）当pwm驱动mos管截至时，电感电流经过续流二极管d形成回路(忽略二极管压降)，电感两端电压如下式，电感电流呈线性下降:
同样根据电感基本特性方程：
（3）同样由上一篇文章《dc-dc电路伏秒平衡原理》，根据电感电压伏秒平衡定律可得：
同样这里假设已知dc-dc控制器输出pwm驱动信号占空比为d，则：
综合以上公式，boost型拓扑电路电压输出：
当占空比d＞0.5时，vout＞vin，此时boost电路表现为升压；
当占空比d＜0.5时，vout＜vin，此时boost电路表现为降压；
3、总结
（1）buck型电路输入输出关系：
vout=vin*d，d＜1，为降压电路
（2）boost型电路输入输出关系：
vout=vin*d/(1-d)，d＜0.5时，为降压电路；
d＞0.5时，为升压电路。
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（1）当pwm驱动mos管导通时，忽略mos管的导通压降，此时电感两端电压保持不变为：
根据电感的基本方程：
电感电流将呈线性上升。
（2）当pwm驱动mos管截至时，电感电流经过续流二极管d形成回路(忽略二极管压降)且电感电流不发生突变，电感两端电压也保持不变为vout，方向相反，电感电流呈线性下降:
同样根据电感基本特性方程：
（3）由上一篇文章《dc-dc电路伏秒平衡原理》（详细可自行翻阅前文），根据电感电压伏秒平衡定律可得：
这里假设已知dc-dc控制器输出pwm驱动信号占空比为d，则：
综合以上公式，buck型拓扑电路电压输出：
由于占空比d＜1，则buck型dc-dc电路只能降压。
2、boost型
boost型dc-dc电路拓扑如图2所示：
图2 boost型基本拓扑简化工作原理图
mos管——让输入电源vin电流有控制的流向输出vout；
电容c——储能作用，保证负载有连续的能量供给；
电感l——抑制由电容充放电带来的冲击电流；
二极管——开关闭合时为电感电流提供回路。
（1）当pwm驱动mos管导通时，忽略mos管的导通压降，此时电感两端电压保持不变为：
根据电感的基本方程：
电感电流将呈线性上升。
（2）当pwm驱动mos管截至时，电感电流经过续流二极管d形成回路(忽略二极管压降)，电感两端电压如下式，电感电流呈线性下降:
同样根据电感基本特性方程：
（3）同样由上一篇文章《dc-dc电路伏秒平衡原理》，根据电感电压伏秒平衡定律可得：
同样这里假设已知dc-dc控制器输出pwm驱动信号占空比为d，则：
综合以上公式，boost型拓扑电路电压输出：
当占空比d＞0.5时，vout＞vin，此时boost电路表现为升压；
当占空比d＜0.5时，vout＜vin，此时boost电路表现为降压；
3、总结
（1）buck型电路输入输出关系：
vout=vin*d，d＜1，为降压电路
（2）boost型电路输入输出关系：
vout=vin*d/(1-d)，d＜0.5时，为降压电路；
d＞0.5时，为升压电路。
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