Boost電路是一種開關直流升壓電路，它能夠使輸出電壓高于輸入電壓。在電子電路設計當中算是一種較為常見的電路設計方式。本文將給大家介紹boost基本原理、電路參數(shù)設計。

芯片會根據(jù)負載的大小自動切換 PWM，PFM 和BURST 模式以提高各個負載端的電源系統(tǒng)效率。

本芯片可以通過 EN 腳實現(xiàn)低待機關機功能，當 EN 腳接 VIN 的時候，系統(tǒng)正常工作，當 EN 腳位被拉低，系統(tǒng)關機，此時流入芯片內部的電流小于 2uA，進入

低功耗待機模式。

此外芯片還可以通過 ROSC 腳設置系統(tǒng)開關頻率，當ROSC 懸空，開關頻率為 130KHz，當 ROSC 拉高,開關頻率為 260KHz，如果需要別的開關頻率，可以在

ROSC 上對地加電阻實現(xiàn)。

芯片支持軟啟動功能，調節(jié) SS 端口的電容大小，可以改變軟啟動的時間。

芯片支持逐周期的限流保護，輸出過壓保護以及過溫保護，當保護機制被觸發(fā)時，芯片會及時關閉 GATE的輸出，有效保護電源系統(tǒng)以及輸出負載。

首先我們需要知道：

電容阻礙電壓變化，通高頻，阻低頻，通交流，阻直流;

電感阻礙電流變化，通低頻，阻高頻，通直流，阻交流;

圖1 Boost開關升壓電路的原理圖

假定那個開關(三極管或者MOS管)已經斷開了很長時間，所有的元件都處于理想狀態(tài)，電容電壓等于輸入電壓。

下面要分充電和放電兩個部分來說明這個電路。

充電過程

在充電過程中，開關閉合(三極管導通)，等效電路如圖2，開關(三極管)處用導線代替。這時，輸入電壓流過電感。二極管防止電容對地放電。由于輸入是直流電，所以電感上的電流以一定的比率線性增加，這個比率跟電感大小有關。隨著電感電流增加，電感里儲存了一些能量。

放電過程

如圖3這是當開關斷開(三極管截止)時的等效電路。當開關斷開(三極管截止)時，由于電感的電流保持特性，流經電感的電流不會馬上變?yōu)?，而是緩慢的由充電完畢時的值變?yōu)?。而原來的電路已斷開，于是電感只能通過新電路放電，即電感開始給電容充電，電容兩端電壓升高，此時電壓已經高于輸入電壓了。升壓完畢。

說起來升壓過程就是一個電感的能量傳遞過程。充電時，電感吸收能量，放電時電感放出能量。如果電容量足夠大，那么在輸出端就可以在放電過程中保持一個持續(xù)的電流。如果這個通斷的過程不斷重復，就可以在電容兩端得到高于輸入電壓的電壓。

下面是一些補充。

AA電壓低，反激升壓電路制約功率和效率的瓶頸在開關管，整流管，及其他損耗(含電感上)。

電感不能用磁體太小的(無法存應有的能量)，線徑太細的(脈沖電流大，會有線損大)。

整流管大都用肖特基，大家一樣，無特色，在輸出3.3V時，整流損耗約百分之十。

開關管，關鍵在這兒了，放大量要足夠進飽和，導通壓降一定要小，是成功的關鍵?？偣膊乓环茏由虾亩嗔司蜎]電出來了，因些管壓降應選最大電流時不超過0.2--0.3V，單只做不到就多只并聯(lián)。

最大電流有多大呢?簡單點就算1A吧，其實不止。由于效率低會超過1.5A，這是平均值，半周供電時為3A，實際電流波形為0至6A。所以建議要用兩只號稱5A實際3A的管子并起來才能勉強對付。

現(xiàn)成的芯片都沒有集成上述那么大電流的管子，所以建議用土電路就夠對付洋電路了。

這些補充內容是教科書本上沒有的知識，但是能夠與教科書本上的內容進行對照并印證。

開關管導通時，電源經由電感-開關管形成回路，電流在電感中轉化為磁能貯存;開關管關斷時，電感中的磁能轉化為電能在電感端左負右正，此電壓疊加在電源正端，經由二極管-負載形成回路，完成升壓功能。既然如此，提高轉換效率就要從三個方面著手：盡可能降低開關管導通時回路的阻抗，使電能盡可能多的轉化為磁能;盡可能降低負載回路的阻抗，使磁能盡可能多的轉化為電能，同時回路的損耗最低;盡可能降低控制電路的消耗，因為對于轉換來說，控制電路的消耗某種意義上是浪費掉的，不能轉化為負載上的能量。

Boost電路參數(shù)的設計

對于Boost電路，電感電流連續(xù)模式與電感電流非連續(xù)模式有很大的不同，非連續(xù)模式輸出電壓與輸入電壓，電感，負載電阻，占空比還有開關頻率都有關系。而連續(xù)模式輸出電壓的大小只取決于輸入電壓和占空比。

輸出濾波電容的選擇

在開關電源中，輸出電容的作用是存儲能量，維持一個恒定的電壓。

Boost電路的電容選擇主要是控制輸出的紋波在指標規(guī)定的范圍內。

對于Boost電路，電容的阻抗和輸出電流決定了輸出電壓紋波的大小。

電容的阻抗由三部分組成，即等效串聯(lián)電感(ESL)，等效串聯(lián)電阻(ESR)和電容值(C)。

在電感電流連續(xù)模式中，電容的大小取決于輸出電流、開關頻率和期望的輸出紋波。在MOSFET開通時，輸出濾波電容提供整個負載電流。

電感

在開關電源中，電感的作用是存儲能量。

電感的作用是維持一個恒定的電流，或者說，是限制電感中電流的變化。

在Boost電路中，選擇合適電感量通常用來限制流過它的紋波電流。

電感的紋波電流正比于輸入電壓和MOSFET開通時間，反比于電感量。電感量的大小決定了連續(xù)模式和非連續(xù)模式的工作點。

除了電感的感量外，選擇電感還應注意它最大直流或者峰值電流，和最大的工作頻率。

電感電流超過了其額定電流或者工作頻率超過了其最大工作頻率，都會導致電感飽和及過熱。

MOSFET

在小功率的DC/DC變化中，Power MOSFET是最常用的功率開關。MOSFET的成本比較低，工作頻率比較高。

設計中選取MOSFET主要考慮到它的導通損耗和開關損耗。

LED驅動芯片Buck-Boost升降壓方案詳解：OC4000

而在LED驅動芯片中，采用Buck-Boost升降壓方案可以有效提高轉換效率，減少功耗損耗，并且可以實現(xiàn)更精準的電壓調節(jié)，進而延長LED燈具的使用壽命。

此外，Buck-Boost升降壓方案還可以提供更加靈活的調光功能，滿足不同場景下的光照需求。通過調節(jié)輸入電壓或開關頻率，可以實現(xiàn)LED燈具的無級調光，為用戶提供更好的照明體驗。

其中OC4001是一款升降壓LED恒流驅動器，具有高度精確的恒流控制能力。它能夠在廣泛的輸入電壓范圍內工作，從5V到100V都可以適用。另外，它還具有出色的母線和負載調整率，輸出電流可達3A以上，且效率高達93%。此外，該驅動器還具有可調的工作頻率、智能過溫保護和軟啟動功能，以及內置的VDD穩(wěn)壓管。