简析BOOST-BUCK变换器

　　假设该变换器已工作在稳定状态。对应与图4，该变换器的一个开关周期内的各个工作模式分析如下：

　　模式（a）t0-t1：在t0时刻，功率MOS管导通。相对于BOOST变换器而言，二极管D1反向截止；电感电流iL1 流经Vs, L1, D3, Ms返回Vs。而对于BUCK变换器，二极管D1反向截止；电感电流iL2 流经C1, L2, C2R2, D2, Ms返回C1。两电感均存储能量。

　　模式（b）t1-t2；在t1时刻，功率MOS管关断。相对于BOOST变换器而言，电感电流iL1通过二极管D1续流；电感电流iL1 流经Vs, L1, D3, D1,C1返回Vs。而对于BUCK变换器，电感电流iL2 也通过二极管D1续流，电感电流iL2 流经L2, C2R2, D2, D1返回L2。两电感均释放能量。

　　模式（c）t2-t3；在t2时刻，功率MOS管保持关断状态。电感电流iL1降为零，BOOST变换器暂停工作。BUCK变换器仍然工作在续流状态。

　　模式（d）t3-t4；在t3时刻，功率MOS管保持关断状态。电感电流iL2 也降为零。电容C2提供能量给负载。

　　图5(a)显示该变换器工作时的一个开关周期内的关键波形。在设计过程中，BOOST变换器的电感L1必须被设计工作在断续状态。如图5(b)所示，输入电流的峰值会自动跟随输入电压，从而实现功率因数校正。

　　当要实现功率因数校正时，本变换器采用恒频率恒占空比的控制方法来实现功率因数校正。假设输入的交流电Vin=Vmsinwt，

　　则输入电流的峰值：

　　 （1）

　　（1）式中T为开关周期，D为占空比，Ton为开关管的导通时间。从图5（b）可以看出，峰值电流跟随着kVin的包络线。

　　当功率开关管关断后，电感向BOOST的输出电容充电，电流下降。电流下降间

　　 （2）
　　（2）式中Vc1为BOOST的输出电容上的电压。
　　所以变换器的输入电流