BOOST升壓電路原理詳解

1、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

以下為BOOST電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，主要器件是MOS管、電感、二極管各一顆，電容若干。一般的小功率BOOST類型DCDC芯片L1和D1外置，大功率DCDC芯片MOS管外置。使用PWM方式控制MOS管導(dǎo)通與關(guān)閉。
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2、MOS管導(dǎo)通
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MOS管導(dǎo)通后，電流流向如下圖紅色箭頭指示，電感開始充電，轉(zhuǎn)換為磁能，此時二極管反向截止，輸出能量全部由C2電容提供，如下綠色箭頭。
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3、MOS管關(guān)閉
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MOS管關(guān)閉后，電流流向如下圖綠色箭頭指示，電感釋放能量，這時候電感就像一個電池和Vin串聯(lián)為負(fù)載供電，同時為輸出電容C2充電。此時負(fù)載由輸出電容C2和二極管D1提供電能。D1一般選擇導(dǎo)通迅速，導(dǎo)通壓降小的肖特基二極管。
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4、同步類型BOOST電路

以上電路拓?fù)溆袀€缺陷，就是當(dāng)電路不工作時，輸入電壓經(jīng)過L1電感和D1二極管流向負(fù)載，有時候這個電壓很討厭，會產(chǎn)生功耗問題，不得不再加個開關(guān)電路。為了解決這個問題，我們可以選擇同步類型芯片，以下是同步BOOST升壓電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，和上面的異步類型拓?fù)涞膮^(qū)別就是二極管換成了MOS管，這個MOS管由芯片內(nèi)部的邏輯控制，在芯片不工作時，MOS管關(guān)閉輸出，因此不會產(chǎn)生漏電問題。MOS管導(dǎo)通壓降小，功率損耗小，使用它替換二極管效率更高。

4、異步BOOST芯片舉例介紹

以下是型號SGM6623升壓DCDC芯片內(nèi)框圖。原理和上面一樣，MOS管導(dǎo)通（紅色箭頭），電感儲能，MOS管關(guān)閉，電感向輸出供電（綠色箭頭）。芯片會采集輸出電壓以及MOS管電流，控制PWM占空比，調(diào)整輸出電壓。和其他BOOST芯片一樣，此芯片也有幾種工作模式，下面依次介紹一下。

1）Pulse-Skipping Mode

此模式出現(xiàn)在輕負(fù)載的時候，這種模式二極管只導(dǎo)通了很短時間，并且兩次導(dǎo)通之間間隔比較長，DCDC芯片工作在這種模式功耗低，但是輸出紋波較大，這一點(diǎn)要注意一下。
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2）連續(xù)導(dǎo)通模式CCM（continuous-conduction-mode）

不管MOS管開通和關(guān)閉，電感中的電流都大于零，既電感中電流是連續(xù)的，沒有中斷，稱為連續(xù)導(dǎo)通模式，這種模式出現(xiàn)在負(fù)載較重的時候，既BOOST電路全力輸出階段。

3）斷續(xù)導(dǎo)通模式DCM（Discontinuous-Conduction Mode）

在?MOS管關(guān)閉期間，電感電流能夠下降至零，一直持續(xù)到再次打開MOS管，電感電流出現(xiàn)斷流因此稱作斷續(xù)模式。這種模式工作電流介于前面兩種模式之間，而且SW管腳出現(xiàn)振鈴，輸出紋波也較大。

3）臨界導(dǎo)通模式DCM（Boundary Conduction Modee）

這種模式比較特殊，既電感電流下降到零時，恰好這時候MOS管開始導(dǎo)通，是一種臨界狀態(tài)。這里不做介紹了。
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5、誤區(qū)
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一般BOOST類型DCDC手冊上標(biāo)注的最大電流不是最大輸出電流，而是Switch電流，看一下上面的芯片拓?fù)鋱D中電流檢測在哪里就知道了，可以理解為前級電流，這個電流比輸出電流大不少，這一點(diǎn)要注意，不少同學(xué)被這個Switch電流誤導(dǎo)，導(dǎo)致選型選錯了。