降压-升压变换器

降压-升压转换器，是电力电子中DC-DC转换器的一种形式，将正输入电压转换为负输出电压，无需电气隔离。 反激式转换器基于降压-升压转换器，但已扩展为包括电流隔离，而功能原理在其他方面是相同的。 该基本电路作为组件的应用领域包括电源领域，例如开关电源。

它是降压转换器和升压转换器的组合，只有一个公共电感。 使用这种拓扑结构，输入和输出电压的极性是相同的——与降压-升压转换器相反。

尽管结构完全不同，但两种降压-升压拓扑结构的共同点是输出电压的量可以小于或大于输入电压。 下面仅描述反相降压-升压转换器。

开关S，在实际电路中通常采用晶体管的形式，在持续时间ton内将电压切换到具有电感L的线圈。通过线圈的电流I变化量为：

Δ I = U e ⋅ t a L

在导通时间之后，开关 S 在持续时间 toff 内断开，其中通过线圈的电流在切换过程中必须保持恒定。

结果，二极管 D 导通并将电容器充电至与参考电位相比的负电压 Ua：

− U a = L ⋅ Δ I t 来自

之后循环重复。 负输出电压的电平可由两种开关状态之间的脉冲宽度比 η 指定：

− U a U e = t in t out = η 1 − η

与任何开关转换器一样，降压-升压转换器可以在断续电流模式下运行，即通过线圈的电流在一个周期内降至 0 时的情况，或在连续电流模式下运行。 开关频率取决于负载 R 和允许的纹波电流等因素。