在传统全桥的基础上长期使用单象限电路，这次来研讨一款新电路，使规划的电源能更广泛使用在各范畴中。下面引出双象限的概念，并详细介绍电压双象限Buck、Boost、Buck-Boost电路，对开关器材关断和注册剖析。
在直流改换中不发生电能方式改动，只发生直流电参数的改动。DC/DC改换器具有成本低、重量轻、牢靠性高、结构简略等特色，因此，在工业范畴和实验室得到了广泛使用。单象限直流电压改换器电路的特色是输出电压平均值Uo跟从占空比D值而变，但不论D为何值，Uo的极性则一直不变，这关于直流开关稳压电源一类的使用场所是能够满足要求的。但关于直流调速电源，负载为直流电动机时，上述功用便不能满足要求，因此开展了多象限直流电压改换电路。
双象限电路分为输出电流平均值Io极性可变的电路与输出电压平均值Uo极性可变的电路两类，一般前一种电路称为电流双象限电路，后一种电路称为电压双象限电路。电流双象限电路是指输出电流平均值Io的幅值和极性均随操控信号us而改动，但输出电压平均值Uo的极性却一直为正，即电路可运转于榜首和第二象限。电压双象限电路是指输出电压平均值Uo的幅值和极性均随操控信号us而改动，但输出电流平均值Io却一直为正，即电路可运转于榜首和第四象限。本文将对电压双象限BuckBoost电路进行剖析。Buck电路
(1)电路结构
主电路如图1所示。用电感、内阻和等效电压串联电路表明有源负载，桥的直流输入端并联滤波%&&&&&%。这是一个全桥电路结构，桥的每臂用全控型器材(S1，S2)和不控型器材(D1，D2)组成。S1及S2的操控选用PWM操控，这样能够调理D值，而且及时检测负载的运转状况，由此操控开关的关断和注册。此电路的元器材、电源、负载均假设为抱负的。输出滤波电感足够大，可确保负载电流接连，且线性升降。
(2)作业原理
运转于榜首象限
这是指输出端电压平均值和电流平均值均为正的作业状况。(0≤t≤DT) S1及S2均导通，等效电路如图2(a)所示，输出电压Uo为Ud，输入电流等于输出电流，输出电流线性增加，负载从电源汲取能量。(DT≤t≤T) S1导通，S2断开，D1正偏续流，等效电路如图2(b)所示，因为S1与D1导通，Uo的值为零。输出电压平均值为 Uo=Dud。
运转于第四象限
这是指输出端电压平均值为负而电流平均值为正的作业状况。当电路负载为电动机且驱动位能性负载，如卷扬机的提高组织，当放下重物时，电机在重物效果下回转，电枢感应电势反向，电磁转矩成为制动转矩，为了确保安全，有必要改动操控信号的极性和幅值，使电路作业于第四象限，将位能通过改换电路反应到直流电源。详细作业进程如下。
(DT≤t≤T)S1及S2均断开，电感端电压反向，D1，D2正偏导通，等效电路如图3(a)所示，输出电压Uo为-Ud，负载反应能量。(0≤t≤DT)S1断开，S2导通，负载电流由D2换到S2中。等效电路如图3(b)所示，Uo的值为零。输出电压平均值为 Uo=-Dud。由以上剖析可知此电路及其操控战略能够完成双象限Buck电路功用。
Boost电路
(1)电路结构
主电路如图4所示。图中S1，S2，S3为全控型器材，D1及D2为不控型器材。负载仍然为有源负载，直流输入端串联电感。S1，S2，S3的操控选用 PWM操控，此电路的元器材、电源、负载相同假设为抱负的。输出滤波电感足够大，可确保负载电流接连，且线性升降。能够看出，本电路的规划思维也是使用全桥完成双象限运转，其优点在于简略、牢靠。
(2)作业原理
运转于榜首象限
(DT≤t≤T)S1断开，S2及S3均导通，等效电路如图5(a)所示，电感电压UL=Ud-Uo。0≤t≤DT)S1，S2，S3均导通，等效电路如图5(b)所示，电感电压UL=Ud。输出电压平均值为Uo=Ud/(1-D)。
运转于第四象限
(DT≤t≤T) S1，S2，S3均断开，电感端电压反向，D1及D2正偏导通，等效电路如图6(a)所示，电感电压UL=Ud+Uo。(0≤t≤DT) S1导通，S2及S3均断开，等效电路如图6(b)所示，电感电压UL=Ud。输出电压平均值为 Uo=-Ud/(1-D)。Buck-Boost电路
(1)电路结构
主电路如图7所示。图中S0，S1，S2，S3，S4为全控型器材。负载仍然为有源负载，直流输入端并联电感Lo。一切开关均选用PWM操控，此电路的元器材、电源、负载相同假设为抱负的。输出滤波电感足够大，可确保负载电流接连，且线性升降。此电路与双象限Boost电路不同之处是主开关与电感相互交换方位。也是使用单象限BuckBoost电路的主电路衍生出来的，并使用全桥全控电路完成双象限功用。改动占空比D能够完成升压或降压功用。
(2)作业原理
运转于榜首象限
(0≤t≤DT) S0，S1，S2均导通，S3及S4断开，等效电路如图8(a)所示，电感电压UL=Ud。(DT≤t≤T) S0，S1及S3断开，S2及S4导通，等效电路如图8(b)所示，电感电压UL=-Uo。
运转于第四象限
(DT≤t≤T) S0，S2，S4断开，S1及S3导通，电感端电压反向，等效电路如图9(a)所示，电感电压UL=Uo。(0≤t≤DT)S0，S3，S4导通，S1及S2断开，等效电路如图9(b)所示，电感电压UL=Ud。输出电压平均值为Uo=-DUd/(1-D)。
4、总结
本文在传统单象限Buck、Boost、Buck-Boost电路的基础上不断探索与研制，终究衍生了双象限的Buck、Boost、Buck-Boost电路，根据双象限特性剖析了每一步的作业进程，详细现象有着直接话语权，为双象限电路及直流改换电路的进一步完善供给了新思路。
