基于基于BuckBoost拓扑的数字拓扑的数字DCDC变换器设计变换器设计
提出了一种新型的能够根据用户要求快速改变输出电压的DCDC变换器，并且能够根据电源输入的电压变化情况
实时调整控制参数，实现稳定的电压输出，且输出电压不受输入电压变化的影响。
引言
随着半导体技术和大功率集成电路制造技术的发展，DCDC变换技术有效克服了开关频率低、效率低、体积大的缺点，从而得
到广泛的应用［12］。然而常规的DCDC变换器使用模拟控制器，控制电路复杂，一旦确定输出电压，参数更改十分困难，
使得DCDC变换器需要针对不同供电电压的设备设计不同的参数，通用性差；同时,模拟控制电路受外界环境干扰大，控制信
号精度较差，使输出电压的品质受到影响［3］。本文对开关电源拓扑进行比较后，提出一种基于DSP控制的BuckBoost拓扑
的DCDC变换器。控制器可以通过改变开关频率和占空比快速得到用户需要的电压。通过实时测量电压输出值实现系统的输出
反馈，使得控制器能够根据输入电压的变化实时调整开关的相关控制参数，从而稳定输出电压。通过对不同供电要求的负载进
行实验，证明该DCDC变换器具有调整简便、输出电压稳定、纹波率小、适用范围广的优点。
1 基于BuckBoost拓扑的开关电源
1.1 开关电源拓扑比较
目前常用的开关电源拓扑有Buck、Boost、BuckBoost三种［45］。
设开关导通时电感两端电压Von，开关断开时电感两端电压为Voff，输入电压为Vin，输出电压为Vout，开关导通时间为Ton，
开关截止时间为Toff。当电感处于平衡状态，即开关电源稳定输出时，可以得到
由上式可得开关的占空比D为
在Buck拓扑中
在Boost拓扑中
在BuckBoost拓扑中
在开关信号中，占空比D的区间为［0,1)，所以从三种拓扑的占空比方程可以看出，Buck拓扑只能用于降压型的DCDC变换
器，Boost拓扑只能用于升压型的DCDC变换电路，而BuckBoost拓扑则可以同时实现对输入电压的升压和降压。
图1 PWM控制信号传输电路
BuckBoost拓扑只需要对开关的占空比进行调整就能够实现对输入电压的升压和降压调整，而对于开关信号的占空比调
整，DSP具有很高的调整精度和响应速度，所以在数字控制的DCDC变换器中，使用BuckBoost拓扑较为简单和方便。
1.2 BuckBoost拓扑参数
在DCDC变换器电路应用中，输出电压Vout，最大输出电流Iout和纹波率r需要严格确定。其中输出电压Vout由该拓扑占空比方
程可得
输出电流为
其中IL为电感所流过的电流。
电源的纹波率r为
其中IPK为电流的峰峰值，化简得
则可以求得控制器需要的频率为
由以上推导可知DCDC控制电路能够控制开关频率及占空比与电源关键参数输出电压、输出电流和纹波率的关系。由此就可以
在数字信号处理器中构建控制信号和反馈信号的关系。
2 BuckBoost控制电路
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