上期回顧：Buck電感的計(jì)算

歡迎來(lái)到本期MPS電源小課堂。

芯片選型是進(jìn)行電源設(shè)計(jì)的第一步，正確的芯片選型直接影響到系統(tǒng)的正常工作及性能。

今天MPS的工程師就教你如何快速選擇合適的Boost芯片！

通常我們?cè)谶x擇電源芯片時(shí)，會(huì)根據(jù)DC/DC規(guī)格書(shū)首頁(yè)所標(biāo)示的額定電流值判斷是否滿(mǎn)足實(shí)際帶載能力。

對(duì)于Buck來(lái)說(shuō)，從芯片的規(guī)格書(shū)標(biāo)題便可快速得知其可承受的輸出電流大小。比如一個(gè)24V轉(zhuǎn)5V/2A的電源軌，選擇一顆36V/3A的Buck芯片，效率，溫升和性?xún)r(jià)比都很贊。

但如果一個(gè)3.6V轉(zhuǎn)5V/2A的電源軌，選擇一顆3A/5.5V的Boost芯片，卻會(huì)意外地觸發(fā)到芯片保護(hù)機(jī)制。這是因?yàn)?/span>對(duì)于Boost來(lái)說(shuō)，規(guī)格書(shū)標(biāo)題所標(biāo)稱(chēng)的電流值并不等同于芯片可輸出的電流大小。

下面分析Boost芯片里的這個(gè)電流值與輸出負(fù)載的關(guān)系。

Boost工作原理

在一個(gè)開(kāi)關(guān)周期內(nèi)開(kāi)關(guān)管M1開(kāi)通時(shí)，電流路徑為輸入V_in→電感→M1，電感電流上升，電感儲(chǔ)能。

當(dāng)開(kāi)關(guān)管M1關(guān)斷時(shí)，由于電感電流不會(huì)突變的特性，二極管D1續(xù)流，電感釋放能量，電流路徑為輸入V_in→電感L→二極管D1→輸出V_out。

在BOOST電路中，一個(gè)開(kāi)關(guān)周期內(nèi)，輸入持續(xù)通過(guò)電感的儲(chǔ)能釋能向輸出傳遞能量，由于輸入電容在一個(gè)周期內(nèi)的充放電平衡，其電流平均值為0，故電感電流的平均值即為輸入電流的平均值，而電感電流的最大值即為開(kāi)關(guān)管電流的最大值。

一般芯片規(guī)格書(shū)標(biāo)題中的電流參數(shù)主要與開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通阻抗、限流點(diǎn)以及封裝大小相關(guān)。

對(duì)于Buck來(lái)說(shuō)，規(guī)格書(shū)標(biāo)稱(chēng)的電流值即為輸出電流，而B(niǎo)oost芯片規(guī)格書(shū)里標(biāo)稱(chēng)的電流，實(shí)指開(kāi)關(guān)電流的最大值。

開(kāi)關(guān)電流的最大值為電感電流的最大值，由于電感電流存在紋波，因此需計(jì)算電感電流的峰值。請(qǐng)見(jiàn)如下公式。

通過(guò)V_OUT和I_OUT計(jì)算出最大輸出功率，除以效率η得到最大輸入功率，再除以最小輸入電壓，即得到最大輸入電流，注意這里的電流值為平均值，平均電流值再乘以電流紋波系數(shù)則得到電感電流的峰峰值。

通常該紋波系數(shù)取30%，那么電感電流峰值即等于1.15倍的平均值。按照該公式得出電感電流峰值，需小于流過(guò)開(kāi)關(guān)管的最大電流值，從而進(jìn)行芯片的初步選擇。

在確定好Boost所需的開(kāi)關(guān)管電流能力后，結(jié)合輸入電壓和輸出電壓要求，便可選擇合適的Boost芯片。

END

第三季第十一話(huà)：Buck電感的計(jì)算

第三季第十話(huà)：DC-DC變換器FB分壓電阻設(shè)計(jì)

第三季第九話(huà)：合適的比例，讓效率曲線(xiàn)更加優(yōu)美

第三季第八話(huà)：如何讓“下電”變的干凈利落

第三季第七話(huà)：淺談 POE 握手協(xié)議

第三季第六話(huà)：細(xì)分控制 --- 雙極性步進(jìn)電機(jī)如何練成“凌波微步”（下篇）

第三季第五話(huà)：細(xì)分控制 --- 雙極性步進(jìn)電機(jī)如何練成“凌波微步”（上篇）

第三季第四話(huà)：聊聊功率因數(shù)校正那些事兒（下篇）

第三季第三話(huà)：聊聊功率因數(shù)校正那些事兒（上篇）

第三季第二話(huà)：防反電路一定要用 PMOS 嗎？（下篇）

第三季第一話(huà)：防反電路一定要用 PMOS 嗎？（上篇）

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