交叉參考
電源管理

升壓轉換器(Step-Up DC-DC)

當您需要比輸入軌更高電壓時的升壓切換轉換器。

這是什麼?

升壓轉換器將較低輸入電壓提升至較高輸出。儲能電感在輸入,切換電晶體至地,飛輪二極體(或同步 FET)至輸出電容。用於可用軌道低於負載需求之處,例如單節電池驅動 12 V 背光,或 USB 5 V 驅動 24 V 工業感測器。

升壓轉換器架構VINVOUT > VINLSWDQCOQ 導通時 L 儲能,Q 關斷時經 D 釋放到 VOUT
Q 導通時,L 中的電流上升(儲存能量)。Q 關斷時,電感的磁場釋放能量,迫使電流經 D 流入輸出電容,使輸出高於 VIN。

何時需要它?

  • 單節 Li-ion(3.0-4.2 V)升至 5 V 或更高。
  • LED 背光或串列驅動器(電流模式升壓)。
  • 需 > 5 V 內部軌的 USB 供電裝置。
  • 從低 PV 電壓升壓的太陽能 / 能量收集前端。
  • 音訊放大器電源軌(單供電池升至 ±15 V)。

如何挑選合適的型號

VIN 範圍
需包含最壞情況最小值(例如放電中 Li-ion 的 2.7 V)。
VOUT(最大)
有實用上限,Vout/Vin 越大占空比越接近 100%。比例超過約 5 倍時請考慮 SEPIC 或反激。
IOUT
關鍵:平均電感電流遠高於輸出電流(IL = IOUT × VOUT/VIN)。請確認開關能承受。
fSW
典型 500 kHz-2 MHz。越高被動元件越小。
輸出類型
定電壓(最常見)或定電流(LED 驅動器)。

Magnias 提供的產品

兩顆同步升壓轉換器:MI5134K-TS(0.9 V 啟動,啟動後輸入 0.75-5.5 V,輸出最高 5.5 V,單顆電池可在 3.3 V 輸出 100 mA,TSOT23-6L),用於一至三顆鹼性 / 鎳氫電池或單顆鋰電池產品;MI1815A-F32(輸入 2-18 V,輸出 4.5-18 V,15 A 峰值開關電流限制,AQFN3.0x2.5-11L),用於 SSD,LCD 源極驅動器與微控制器電源軌。

常見問題

升壓轉換器可承受輸出短路嗎?
只有具備明確短路保護的才行。許多基本升壓會過熱,因為即使開關關閉,輸入到輸出的二極體路徑始終存在。請選擇具 OVP 與 OCP 的料號。
為什麼我的升壓在開關節點有振鈴?
輸入電容與開關之間的寄生電感在 FET 汲極造成 LC 振鈴。加小型 RC 緩衝,或使用具備內部慢邊緣驅動的料號。
升壓還是 SEPIC?
升壓始終要求 Vout > Vin。SEPIC 兩者皆可,Vin 可高於或低於 Vout。寬範圍電池 / 太陽能輸入請用 SEPIC。