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流减小,电感两端电压极性翻转,且其电流同时提供输出电容电流和输出负载电流。根据电流流向可知输出电压为负的,即与输入电压极性相反。因为输出电压为负的,因此电感电流是减小的,而且由于加载电压必须是常数,所以电感电流线性减小。其中,“关态”的时间设为toffDT,且因为对于连续导通模式,电路在整个开关周期中只有两种状态,因此D1D。如图23所示。
以下论文所有讨论中变量均只表示大小,其具体方向如图22中所示。
图22BuckBoost电路等效原理图
f图23CCM模式下BuckBoost电路电感电流波形图
为推导BuckBoost电路在稳态连续导通模式下的电压转换关系,首先分析开关周期中
电感两端的电压,然后根据“伏秒平衡”原则7即可得到。
因为,电感两端的电压为:
VLLdidt
(21)
则电感电流的增加量或减少量为:ILVLT
L而参考图22可知,开态、关态时电感两端的电压分别为VL1Vs、VL2V
,其中(V2s2)、
V分别表示输入电压和输出电压。
因此,可得:
0tto
to
tT
ILVsto
L
ILVTto
L
(23)
在稳态条件下,开态下的电流增加量IL与关态下的电流减小量IL必须相等。否
则,在一个周期到下一个周期,电感电流就会有一个净的增加量或减小量,这就不是稳态
了,即其满足“伏秒积平衡”原则。
解得:
ILILVsto
VTto

VDVs1D
DVVVs
(24)(25)
(26)
因此,式()即为BuckBoost电路在稳态连续导通模式下的电压转换关系式。且根据
上式可知,输出电压与占空比成正比例关系,占空比越大,其输出电压越大;反之占空比
越小,其输出电压越小。
又电感电流为:
iLt1tVLdImi
Lto
其中VL:电感两端的电压
Imi
:tt0时刻的电感电流
(27)
将VL1Vs、VL2V代入可得:

iL1tVstImi
L
iL2tVtto
Imax
L
0tto
to
tT
(28)
如果输出电容旁路掉iLt中所有的谐波,则负载电流等于电感平均电流。但在
BuckBoost电路中,参考图22可知,电感只有在“关态”时才与负载连接,因此仅仅电感
平均电流的一部分流过负载电流。
fIo1DILavg
(29)
根据上式可知,电感平均电流与输出负载电流成正比例关系,因为电感纹波电流IL与
输出负载电流无关,而电感电流的最大值、最小值精确地跟随电感平均电流变化。例如,
当电感平均电流由于负载电流降低而减小1A时,电感电流的最大值和最小值也会随着减小
1A(假定一直工作在CCM模式下)。
同时由上述分析可知,当
tto
D时,电感电流达到最大。f
ImaxDVsImi
Lf
(210)
如图23中电感电流波形r
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