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- 升壓變換器的選型原理
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本文將討論升壓變換器的工作原理，以確定其開關電流能力。
升壓變換器工作原理
當開關管（M1）在一個開關周期內導通時，電流按以下路徑流動：輸入電壓(V IN )、電感（L）和M1。其中電感電流(I L )的上升將導致電感儲存能量（見圖 1）。
圖1: M1導通時的電流路徑
當 M1 關斷時，二極管 (D1) 繼續導通；由于I L 不會突然變化，電感開始釋放能量。電流按以下路徑流動：V IN 、L、D1和輸出電壓(V OUT )（見圖 2）。
圖2: M1關斷時的電流路徑
在升壓電路的一個開關周期中，由于電感能量的存儲與釋放，輸入得以不斷將能量傳遞給輸出（見圖 3）。
圖3: 升壓電路中的能量不斷傳輸至輸出
由于在一個周期內輸入電容的充放電平衡，平均電流為0A。因此平均 I L 等于平均輸入電流 (I IN_AVG )，最大 I L 等于最大開關電流（見圖 4）。
圖4: 電感電流、開關管電流和二極管電流波形
降壓變換器的標稱電流為 I OUT ，而升壓變換器的標稱電流為最大開關電流。最大開關電流等于峰值電感電流(I L_PEAK )。由于 I L 中存在紋波，I L_PEAK 需根據公式 (1) 來計算：
通過VOUT和IOUT計算最大輸出功率(POUT_MAX)。并將 VOUT和IOUT除以效率 η 以獲取最大輸入功率 (PIN_MAX)，然后再用PIN_MAX除以最小 VIN以確定最大輸入電流(IIN_MAX)。
其中電流為平均值。平均電流乘以電流紋波系數即可獲得峰峰值I
L
。
紋波系數通常為 30%，這意味著 I L_PEAK 等于平均電流的 1.15 倍。根據這個公式就可以對芯片進行初步選型，即，I L_PEAK 必須低于流過開關管的最大電流（見圖5）。
圖 5：決定芯片初步選型的峰值電感電流
結語
本文闡述了確定升壓變換器開關電流能力的步驟，這些步驟與V IN 和 V OUT 需求相結合，這對升壓變換器的正確選型十分必要。
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