---
title: "บั๊ก-บูสต์คอนเวอร์เตอร์: แบบกลับขั้ว แบบ 4 สวิตช์ และการเลือกโทโพโลยี"
url: https://modsengineeringmath.com/learn/power-electronics/buck-boost-converter/
site: "Mod's Engineering Mathematics (อาจารย์มด)"
language: th
updated: 2026-10-13
---

> บั๊ก-บูสต์คอนเวอร์เตอร์แบบกลับขั้ว (inverting) และแบบ 4 สวิตช์ไม่กลับขั้ว: อัตราส่วน −D/(1−D) ความเค้นแรงดันและกระแส ขอบ DCM ฟังก์ชันถ่ายโอนและ RHP zero การป้อนกลับเมื่อขาออกเป็นลบ และตารางเลือกโทโพโลยีเทียบ SEPIC Ćuk flyback

ฉบับ Markdown ของ https://modsengineeringmath.com/learn/power-electronics/buck-boost-converter/ สำหรับผู้ช่วย AI และเครื่องมือค้นหา สูตรเขียนเป็น LaTeX ($…$ และ $$…$$) แล็บโต้ตอบและรูปมีเฉพาะในหน้าเว็บ

# บั๊ก-บูสต์คอนเวอร์เตอร์: แบบกลับขั้ว แบบ 4 สวิตช์ และการเลือกโทโพโลยี

// บทที่ 15.8 · อิเล็กทรอนิกส์กำลัง · Buck-Boost Converter


บั๊ก-บูสต์กลับขั้ว −D/(1−D) ความเค้น Vin + |Vo| RHP zero บั๊ก-บูสต์ 4 สวิตช์แบบไม่กลับขั้ว และตารางเลือกระหว่าง SEPIC Ćuk และ flyback

สรุปใน 30 วินาที

- $V_o/V_{in} = -D/(1-D)$ — D น้อยกว่า 0.5 ลด มากกว่า 0.5 เพิ่ม

- สวิตช์และไดโอดรับ $V_{in}+|V_o|$

- RHP zero ต่ำกว่าบูสต์ด้วยปัจจัย 1/D

- ต้องการขั้วบวกประสิทธิภาพสูง → 4-switch buck-boost

## Inverting buck-boost

- ON: $v_L = V_{in}$, ไดโอดกลับไบแอส — โหลดได้พลังงานจาก C

- OFF: $v_L = V_o$ (ซึ่งเป็นลบ) — L ปล่อยพลังงานทั้งหมดไปขาออก (ไม่มี เส้นทางตรงจาก Vin สู่ Vout)

W1 Volt-second balance (buck-boost) อัตราส่วนแปลงผัน

$$V_{in}D + V_o(1-D) = 0 \;\Rightarrow\; \boxed{\frac{V_o}{V_{in}} = -\frac{D}{1-D}},\qquad I_L = \frac{I_o}{1-D} = I_{in}+I_o$$

$D \lt 0.5$ ลดแรงดัน, $D \gt 0.5$ เพิ่มแรงดัน — นี่คือ flyback ที่ไม่มีหม้อแปลง ($L$ เป็นตัวเก็บพลังงานล้วน)

## ความเค้นสูงกว่า Buck/Boost

|
ปริมาณ |
ค่า |

|
แรงดันสวิตช์/ไดโอด |
$V_{in} + \lvert V_o\rvert$ |

|
กระแสพีก |
$I_o/(1-D) + \Delta i_L/2$ |

|
$\Delta i_L$ |
$V_{in}D/(Lf_s)$ |

|
$\Delta v_o$ |
$I_oD/(Cf_s)$ + ESR term |

|
พลังงานต่อคาบที่ L ต้องเก็บ |
$P_o T_s$ ทั้งหมด → แกนใหญ่กว่า buck ที่กำลังเท่ากัน |

ขอบ CCM: $K_{crit}=(1-D)^2$; DCM: $\lvert M\rvert = D/\sqrt{K}$ (ไม่ขึ้นกับ $V_{in}$ ในเชิงอัตราส่วน — สะดวกสำหรับ LED driver)

## แบบจำลองสัญญาณเล็ก

W2 Buck-boost Gvd with RHP zero ฟังก์ชันถ่ายโอนและ RHP zero

$$G_{vd}(s) = -\frac{V_{in}}{(1-D)^2}\cdot\frac{1 - s\dfrac{DL}{R(1-D)^2}}{\dfrac{LC}{(1-D)^2}s^2 + \dfrac{L}{R(1-D)^2}s + 1},
\qquad \omega_{RHPZ} = \frac{R(1-D)^2}{DL}$$

RHP zero ต่ำกว่า boost ด้วยปัจจัย $1/D$ — ยิ่งเพิ่มแรงดันมาก ยิ่งต้องจำกัดแบนด์วิดท์

เรื่องสัญญาณป้อนกลับขั้วลบ Vout เป็นลบเทียบกับกราวด์ร่วม ต้องใช้ op-amp แบบ inverting (หรือวงจร level-shift) ป้อนกลับให้คอนโทรลเลอร์ ซิมูเลเตอร์บนเว็บนี้แสดงขนาด $\lvert V_o\rvert$

## Non-inverting 4-switch buck-boost

ใช้สองขาสวิตช์ (buck leg + boost leg) กับ L ตัวเดียว ทำงาน 3 โหมด: buck ($V_{in} \gt V_o$), boost ($V_{in} \lt V_o$) และ buck-boost ช่วงเปลี่ยนผ่าน ข้อดี: ขั้วบวก, ความเค้น = $\max(V_{in},V_o)$, ประสิทธิภาพ 95–98% เหมาะกับแบตเตอรี่ Li-ion ที่แรงดันคร่อมค่าเป้าหมาย, USB-PD, ระบบ 12 V รถยนต์ (cold crank) ตัวอย่างชิปควบคุมดู การเลือกตัวควบคุม

## เลือกใช้อย่างไร

|
ต้องการ |
เลือก |

|
ขาออกกลับขั้ว ราคาถูก กำลังต่ำ |
Inverting buck-boost |

|
ขาออกบวก Vin คร่อม Vo กำลังต่ำ-กลาง |
SEPIC |

|
ขาออกบวก ประสิทธิภาพสูง กำลังกลาง-สูง |
4-switch buck-boost |

|
กระแสเข้า-ออกต่อเนื่อง EMI ต่ำ (กลับขั้ว) |
Ćuk |

|
ต้องการฉนวนไฟฟ้า |
Flyback (SMPS) |

## คำถามที่พบบ่อย

บั๊ก-บูสต์ต่างจาก flyback อย่างไร?
ทำงานเหมือนกันคือเก็บพลังงานในตัวเหนี่ยวนำช่วงสวิตช์นำแล้วปล่อยให้ขาออกช่วงสวิตช์ดับ flyback เปลี่ยนตัวเหนี่ยวนำเป็นหม้อแปลงที่มีขดสองชุด จึงได้ฉนวนไฟฟ้าและปรับอัตราส่วนด้วยจำนวนรอบ

มด

อาจารย์มด · ธีรวุฒิ แสวงบุญ
อาจารย์สาขาวิชาวิศวกรรมไฟฟ้า มหาวิทยาลัยราชภัฏธนบุรี สมุทรปราการ · ดูโปรไฟล์

## คำถามที่พบบ่อย (FAQ)

**บั๊ก-บูสต์ต่างจาก flyback อย่างไร?**
ทำงานเหมือนกันคือเก็บพลังงานในตัวเหนี่ยวนำช่วงสวิตช์นำแล้วปล่อยให้ขาออกช่วงสวิตช์ดับ flyback เปลี่ยนตัวเหนี่ยวนำเป็นหม้อแปลงที่มีขดสองชุด จึงได้ฉนวนไฟฟ้าและปรับอัตราส่วนด้วยจำนวนรอบ