前 言
电力电子学是综合应用电工理论、电子技术及控制理论等，
利用电力电子(功率半导体)器件控制或变换电能，以达到合理而
高效率地使用能源。它是电力、电子、控制三大电气工程技术领
域之间的交叉学科。
电力电子技术是近年来最活跃的研究领域之一。作为联系弱
电及强电的纽带，电力电子技术提供了控制电功率流动及改变电
能形态的有力手段，在小至数瓦，大至数千千瓦乃至数十兆瓦的
范围内都得到了广泛应用。随着功率半导体制造技术、微电子技
术、计算机技术，以及控制理论的不断进步，电力电子技术向着
大功率、高频化及智能化方向发展，应用的领域将更加广阔。
开关电源由功率级和控制电路组成，功率级完成从输入电压
到输出电压的基本能量转换，它包括开关和输出滤波器。这篇报
告只介绍降压–升压（Buck-Boost）功率级，不包含控制电路。
详细介绍了工作在连续模式和非连续模式下 Buck-Boost 功率级
的稳态和小信号分析，同时也介绍了标准 Buck-Boost 功率级的
不同变型，并讨论了功率级对组成部件的要求。
开关电源最常见的三种结构布局是降压（Buck）、升压
（Boost）和降压–升压（Buck-Boost），这三种布局都不是相
互隔离的，也就是说，输入级电压和输出电压是共地的，但是也
存在这种隔离拓扑的变型。电源布局主要是指这些开关、输出电
感和输出电容怎么连接的。每种布局都有它独自的特性，这些性
能主要包括稳态电压转换比、输入输出电流的状态、输出电压的
纹波特征，另一个主要特性就是占空比–输出电压的传输函数的
频率响应。
在介绍了脉冲宽度调制（PWM）开关模型后，给出了占空比–
输出电压的传输函数。图解中显示了包括驱动电路模块在内的
Buck-Boost 功率级的简单原理图，功率开关 Q1 是以一个 n 通道
的金属氧化物半导体场效应管（MOSFET），输出二极管是 CR1。
电感 L 和电容 C 组成了有效的输出滤波器。在分析过程中，考虑
了电容 ESR（等效串联电阻）,RC,和电感 DC 的阻抗，RL。电阻
R，代表了在功率输出端的负载。
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