Từ công thức (3.14): Do D < 1 nên điện áp ra luôn lớn hơn điện áp vào. Vì vậy mạch Boost chỉ có thể tăng áp trong khi mạch Buck đã trình bày ở trên thì chỉ có thể giảm điện áp vào. Kết hợp cả hai mạch này với nhau tạo thành mạch Boost – Buck vừa có thể tăng và giảm điện áp.
Hình 3.21 Sơ đồ nguyên lý mạch Buck – Boost
Nguyên lý hoạt động:
- Khi khóa K thông, điện áp vào đặt lên điện cảm, làm dòng điện trong điện cảm tăng dần theo thời gian.
- Khi khóa ngắt, điện cảm có khuynh hướng duy trì dòng điện qua nó sẽ tạo điện áp cảm ứng đủ để Diode phân cực thuận. Tùy vào tỷ lệ giữa thời gian đóng khóa K và mở khóa K mà giá trị điện áp ra có thể nhỏ hơn, bằng hay lớn hơn giá trị điện áp vào.
Mối quan hệ giữa điện áp đầu vào Vin và điện áp đầu ra Vout phụ thuộc vào hệ số đóng cắt D theo biểu thức (3.15)
Sự điều khiển đóng cắt này thường dựa trên phương pháp điều chế độ rộng xung PWM. Hình 3.22 Chu kỳ đóng cắt L C Đ V2 K V1
Công thức (3.15), và hình 3.22 cho thấy điện áp ra có thể lớn hơn hay nhỏ hơn điện áp vào tùy thuộc vào hệ số làm việc D.
Khi D = 0.5 thì V1 = V2 Khi D < 0.5 thì V1 > V2 Khi D > 0.5 thì V1 < V2
Nhận xét:
Như vậy nguyên tắc điều khiển điện áp ra của các bộ biến đổi trên đều bằng cách điều chỉnh tần số đóng mở của khóa K. Việc sử dụng bộ biến đổi nào trong hệ là tùy thuộc vào nhu cầu và mục đích sử dụng.
Để điều khiển tần số đóng mở của khóa K cho hệ đạt được điểm làm việc tối ưu nhất, người ta phải dùng đến thuật toán xác định điểm làm việc có công suất lớn nhất (MPPT- Maximum Power Point Tracking).