在這個由兩部分組成的系列的第 1部分中，我談到了降壓或降壓 DC/DC 轉換器的最大輸出電流。在本期中，我將介紹升壓或升壓轉換器。直流升壓變換器也稱為boost變換器或直流升壓斬波器，是可以提升電壓的DC-DC轉換器，其輸出（負載）電壓會比輸入（電源）電壓要高。

開關電源為了要有高效率，其開關需要快速的打開及關閉，而且損失要低。1950年代商用半導體開關的發(fā)明對開關電源非常重要，因此像升壓變換器之類的開關電源才得以進行。主要的DC-DC轉換器技術是在1960年代初期，可以購得半導體開關時發(fā)展的。航天產業(yè)需要體積小、輕量化而且高效率的電源轉換器，因此開關電源快速發(fā)展。

升壓變換器是屬于至少有二個半導體元件（一個二極管及一個晶體管）及至少一個儲能元件（電感器）的開關電源。為了降低電壓漣波，會在輸入端及輸出端加裝用電容器制作（有時也會配合電感器）的濾波器。

計算升壓穩(wěn)壓器的最大輸出電流有點復雜，但仍然很簡單。

關于升壓轉換器，首先要了解的是平均電感電流不等于輸出電流，就像降壓轉換器一樣。升壓調節(jié)器仍將控制電感電流，但這代表轉換器的輸入電流，而不是輸出電流。直流升壓變換器 [1]  的電源可以用任何適合的直流電源，例如電池、太陽能板、整流子或是直流發(fā)電機等。

DC-DC轉換器可以將某個電壓的直流電轉換為不同電壓的直流電。直流升壓變換器是會提高電壓的DC-DC轉換器，其輸出電壓會較輸入電壓要高。不過因為功率必須守恒，即使在假設效率為100%的條件下，其輸出電流都會小于輸入電流。

因此，升壓轉換器通常指定最大 MOSFET 電流而不是最大輸出電流。

例如，LMR62421被稱為“2.1A 升壓穩(wěn)壓器”。

LMR62421是一款易于使用，空間高效的2.1A低側開關穩(wěn)壓器，適用于Boost和SEPIC DC-DC調節(jié)。它提供了所有的有源功能，在最小的PCB區(qū)域內提供快速瞬態(tài)響應和精確調節(jié)的本地DC/DC轉換。內部開關頻率設置為1.6 MHz，允許使用極小的表面貼裝電感器和芯片電容，同時提供近90%的效率。

電流模式控制和內部補償提供了易用性，最小的組件數量，在廣泛的操作條件下的高性能調節(jié)。外部關機功能的超低待機電流為80na，非常適合便攜式應用。微小的5針SOT-23和6針WSON封裝提供空間節(jié)省。其他功能包括內部軟啟動，降低涌流電流的電路，脈沖逐脈沖電流限制和熱關閉。

這是指 MOSFET 開關電流而不是輸出電流。我們可以使用公式 1 估算升壓轉換器的最大輸出電流：

首先，我們需要通過查看數據表中的效率曲線并找到與我們的應用所需條件接近的一條來估計轉換器的效率 η。讓我們以 LMR62421 數據表中的示例為例，使用數據表中的信息（圖 1）找出將 5V 轉換為 12V 時的最大輸出電流。

圖 1：LMR62421 的數據表摘錄

用圖 1 中的數據和我們的輸入和輸出條件填充等式 1，我們可以計算出最大輸出電流：

這看起來像是錯誤的結果嗎？真的是說“2.1A”升壓轉換器只能得到0.73A嗎？是的——你使用什么升壓轉換器沒有區(qū)別。

這個結果不難理解。對于任何DC/DC 轉換器，輸入和輸出功率幾乎相等。如果我們的輸出電壓高于輸入，則輸入電流必須高于輸出電流，大約為 V OUT /V IN之比，以在兩側提供相等的功率。

由于 MOSFET 看到輸入電流，因此其額定值必須遠大于所需的輸出電流。等式 1 在數學上表示同樣的事情，同時考慮了轉換器的效率。

因為要找到給定升壓穩(wěn)壓器的最大輸出電流，或找到具有給定輸出電流的升壓有點棘手，所以使用 TI WEBENCH?®電源設計器工具是解決該問題的最佳方法。WEBENCH 工具將為我們進行所有計算，并找到一系列符合我們要求的合適轉換器。