升壓電路 Boost

一、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

1、升壓拓?fù)淙缟蠄D，要想掌握升壓電路，必須深刻理解拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，幾乎所有升壓Boost都是基于此拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；

2、環(huán)路一，開關(guān)閉合時(shí)的電流路徑，此時(shí)電源給電感充電，負(fù)載由電容供電；環(huán)路二，開關(guān)斷開時(shí)的電流路徑，電源與電感同時(shí)給電容充電，給負(fù)載供電，起到升壓效果；

3、閉合環(huán)路，變化的電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，為了降低EMC，設(shè)計(jì)PCB時(shí)，環(huán)路設(shè)計(jì)應(yīng)該盡量小，同時(shí)，不要干擾了模擬電路，比如反饋回路、增益補(bǔ)償、使能部分等；

3、為了降低功耗，功率電感應(yīng)該選取低DCR的；整流二極管D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(chǔ)能量不足，導(dǎo)致電壓升不上去，電感值過大，導(dǎo)致負(fù)載響應(yīng)速度變慢，因此，電感需要選擇合適的值；電容值過大，導(dǎo)致開機(jī)時(shí)充電電流過大，容易導(dǎo)致電感飽和或電源無法啟動(dòng)，電容值過小，導(dǎo)致紋波過大，因?yàn)殚_關(guān)閉合時(shí)，負(fù)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(huán)路設(shè)計(jì)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(jù)需要，輸入部分需要增加TVS抗浪涌，防反接保護(hù)電路，如果輸入電容很大，避免上電時(shí)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(hù)功能。常溫環(huán)境下，可以輸入電源做限流保護(hù)或輸出電路加PTC進(jìn)行限流；高溫環(huán)境下，PTC效果不佳，此時(shí)最好輸入電源限流保護(hù)，比如采用18650電池，電池保護(hù)IC具有限流、短路等保護(hù)。

二、選型1、選型依據(jù):輸入與輸出電壓，平均電流，最大電流，封裝，成本等；2、品牌很多，像ti、MPS、南京微盟、UTC等，可以上立創(chuàng)商城查找。3、本人比較喜歡用MPS的，性價(jià)比不錯(cuò)，項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)主要以MPS的MP1540與MP9185為例，其它型號(hào)，設(shè)計(jì)方法大同小異。三、項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)1、原理圖設(shè)計(jì)

說明：MP1584升壓電路，支持12V/200mA電流輸出。

說明：MP9185升壓電路，支持30W輸出。

設(shè)計(jì)說明：

1、輸入部分增加TVS，防浪涌；

2、輸入部分增加了防反接肖特基二極管，防止電源反接燒IC，如果輸入電流大的話，可以使用Pmos管做防反接設(shè)計(jì)；

3、MP9185輸出部分增加了PTC限流保護(hù)，限流2A；

4、功率電感的飽和電流，最好大于升壓IC內(nèi)置開關(guān)的限制電流，至少需要大于開機(jī)時(shí)，對(duì)輸出濾波電容的充電

2、PCB設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)說明：

1、開關(guān)環(huán)路盡量小，穩(wěn)定環(huán)路，降低EMC；

2、模擬器件盡量靠近IC，同時(shí)避免開關(guān)環(huán)路的干擾；

3、FB取樣點(diǎn)在輸出濾波電容上，提供環(huán)路穩(wěn)定性；

2、調(diào)試1、確保焊接無誤，上電之前，可以用萬用表測(cè)量輸入與輸出部分對(duì)地的阻抗，防止短路，或取樣電阻焊接錯(cuò)誤；2、上電前，直流電源限流保護(hù)；3、萬用表測(cè)試輸出電壓是否正常，如果不正常，檢測(cè)器件焊接；4、示波器測(cè)開關(guān)波形，與datasheet參照，確保開關(guān)波形正常；5、輸出短路，輸入反接等保護(hù)測(cè)試；6、老化測(cè)試。
四、小結(jié) 升壓Boost是電路設(shè)計(jì)常用的電路之一，需要我們深入的理解拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)要點(diǎn)，設(shè)計(jì)原理圖與PCB時(shí)，才能得心應(yīng)手。 升壓Boost涉及的知識(shí)點(diǎn)很多，本文只是簡(jiǎn)要的介紹了下，僅僅起到拋磚引玉的作用，日后設(shè)計(jì)過程中，需要不斷的總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，溝通交流，以達(dá)到真正的理解，靈活運(yùn)用。