BOOST升壓型拓撲工作機制分析

1.BOOST工作機制分析

BOOST是升壓型拓撲結構

分析關鍵：1.開關管斷開與導通之后的能量遷移過程;2.電感電流、電容電流、負載電流分析。

1.1BOOST示例

如下為仿真拓撲示例(S1為為理想開關管，S2相當于二極管)：

1.2原理分析

拓撲：

升壓原理公式：

原理：

開關閉合時：電源給電感充電，負載由電容供電;

開關斷開時：電源與電感同時給電容充電，給負載供電，由于電感電流不能突變，阻抗突然變大，感應電壓升高，起到升壓效果;

2.BOOST設計關鍵與選型分析

設計關鍵：

1.選擇合理的IC類型

2.電流環、電壓環的合理設計

3.合適的環路補償

4.合理的選型

①對元器件的關鍵參數深入理接

②基于具體的應用在關鍵參數中確定最重要的參數

③依據這些參數完成具體的選型

5.合理的PCB layout

①電容靠近管腳放置

②反饋電阻靠近FB，不能靠近電感，以防止電感磁場干擾耦合近反饋回路

③FB取樣點在輸出濾波電容上，提供環路穩定性

其他要點：

1、由于輸出電壓較高，需注意輸出濾波電容的耐壓選擇。

2、若使用mos外置的IC，閉合環路變化的電流產生磁場，為了降低EMC，設計PCB時，環路設計應該盡量小，同時，不要干擾了模擬電路，比如反饋回路、增益補償、使能部分等;

3、為了降低功耗，功率電感應該選取低DCR的;整流二極管選取肖特基二極管;

4、為了降低輸出紋波，電感值、電容值需要選擇合適的值，一般datasheet有推薦。 電感值過小，存儲能量不足，導致電壓升不上去，電感值過大，導致負載響應速度變慢，因此，電感需要選擇合適的值;電容值過大，導致開機時充電電流過大，容易導致電感飽和或電源無法啟動，電容值過小，導致紋波過大，因為開關閉合時，負載完全由電容供電，因此，電容需要選擇合適的值。

5、為了降低EMC，環路設計盡量小，輸入部分可以增加π型濾波器，磁珠，電感部分可以增加RC高頻吸收器;

6、根據需要，輸入部分需要增加TVS抗浪涌，防反接保護電路，如果輸入電容很大，避免上電時充電電流過大，可以考慮增加PTC電阻。

7、升壓IC本身沒有短路保護功能。常溫環境下，可以輸入電源做限流保護或輸出電路加PTC進行限流;高溫環境下，PTC效果不佳，此時最好輸入電源限流保護，比如采用18650電池，電池保護IC具有限流、短路等保護。

LM2577典型應用、簡化框圖：

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