Boost轉(zhuǎn)換器的作用是升壓，它能把一個比較低的電壓轉(zhuǎn)換為一個比較高的電壓。當(dāng)輸入電壓比預(yù)設(shè)的輸出電壓還要高的時候，Boost就傻眼了，它將眼睜睜地看著輸入電壓直接灌到輸出端，一點辦法都沒有。

如上圖所示，我們通過調(diào)整開關(guān)SW在每個周期中的導(dǎo)通時間所占比例來調(diào)整輸出電壓。當(dāng)輸入電壓升高時，占空比是降低的；當(dāng)輸入電壓高于輸出電壓時，占空比已經(jīng)降至極限值0，開關(guān)SW持續(xù)處于斷開狀態(tài)，它完全不會動作了，輸入電壓就通過電感L和二極管D直接灌入輸出端，成為跟隨輸入電壓變化而變化的自由狀態(tài)。

這種狀況在應(yīng)用中很容易出現(xiàn)。舉例來說，一個以鋰離子電池作為電源的系統(tǒng)中如果存在4.5V的電源需求，我們很容易想到的做法就是采用Boost，因為電池的電壓總是低于4.5V的。如果我們想在用5V電源為該系統(tǒng)充電的時候也直接將該電源引入系統(tǒng)為該電路供電，我們就不能得到4.5V的輸出而是接近5V的輸出了。（注：4.5V電壓可在便攜式應(yīng)用中為TFT液晶顯示屏供電，與之對應(yīng)的還有一個負電壓，這兩個電壓通常都是可調(diào)的，以便符合不同液晶屏的需要；高性能的音樂播放也需要類似的電源供應(yīng)。）

解決這種輸出電壓介于輸入電壓范圍內(nèi)的問題的辦法之一是采用具有自動升降壓能力的Buck-Boost轉(zhuǎn)換器，其電路拓撲是這樣的：

這種拓撲是Buck和Boost拓撲的混合體。當(dāng)SW1閉合、SW2斷開時，SW3和SW4配合工作完成Boost的作用；當(dāng)SW3斷開、SW4閉合時，SW1和SW2配合工作完成Buck的作用。

采用這種拓撲的IC在電路上看起來是極其簡單的，下圖就是一個示例：

此圖截取自RT6154A/B的規(guī)格書，該型號是一款可在1.8V~5.5V輸入電壓范圍內(nèi)輸出1.8V~5.5V電壓、負載能力最高達4A的Buck-Boost器件，使用它時無須顧忌輸入與輸出電壓之間的關(guān)系。如果選擇RT6154B，F(xiàn)B端的兩只反饋電阻就可以省略掉，其輸出電壓是固定的3.3V，符合大多數(shù)數(shù)字系統(tǒng)的供電需要。

與單純的Buck或是Boost轉(zhuǎn)換器相比，Buck-Boost的內(nèi)部電路更復(fù)雜，成本也更高，只有在必要時才值得做這種選擇。

Boost轉(zhuǎn)換器在輸入電壓高于預(yù)設(shè)輸出電壓時輸出電壓跟隨輸入電壓變化的特性有沒有利用價值呢？這在實際上是有的，只是我們的觀念需要做一點轉(zhuǎn)變。

以鋰離子電池的應(yīng)用為例，其電池可用電壓范圍一般為2.5V~4.2V，下圖顯示了一種由客戶提供的電池在不同放電率情況下的容量與電壓之間的關(guān)系：

單純使用Buck或LDO作為穩(wěn)壓器的系統(tǒng)無法在電池電壓低于系統(tǒng)需要電壓的情況下得到穩(wěn)定的輸出電壓，再加上轉(zhuǎn)換器中實際存在的電壓降，正常的可用電池電壓就會要求更高。

由于絕大多數(shù)MCU系統(tǒng)都使用3.3V作為系統(tǒng)電源，所以可用的電池電壓多在3.4V以上，甚至高達3.6V也很正常，在負載電流較大的情況下就更是如此。

從上圖可以看出，如果系統(tǒng)消耗的電流為500mA，當(dāng)以3.6V作為電池使用的終止電壓時，電池還有150mAH的容量可供使用，這對要求使用時間越長越好的便攜式系統(tǒng)來說是個極大的浪費，如果我們能把這部分電能利用起來，對系統(tǒng)來說就是個巨大的好消息。

解決這種問題的辦法是采用具有Bypass功能的Boost器件，通過將其輸出電壓設(shè)定為能夠維持系統(tǒng)持續(xù)工作至將電池電能耗盡的水平，使得該Boost器件僅在需要時才進行電壓提升工作，而在不需要時就將輸入直接提供給負載使用，不做任何轉(zhuǎn)換。

所謂的Bypass，從字意上看是在旁邊加一個通道繞過去，其實就是讓輸入直接通過去，讓高出系統(tǒng)截止工作電壓的電池電壓直接為系統(tǒng)供電。而當(dāng)電池電壓低于系統(tǒng)截止工作電壓時，我們就讓Boost工作起來將電壓提升至系統(tǒng)可以工作的狀態(tài)，讓系統(tǒng)可以將電池能量完全耗盡，從而延長系統(tǒng)的工作時間。

上圖所示的拓撲即是這種架構(gòu)的表示，當(dāng)SW1和SW2都處于斷開狀態(tài)的時候，SW3處于接通狀態(tài)，Boost被短路線跨接了。如果SW3處于斷開狀態(tài)，SW1和SW2又可以回到工作狀態(tài)，恢復(fù)正常的Boost功能。

如果強制這個電路處于Bypass狀態(tài)，則無論輸入電壓是多少，輸出電壓都和輸入電壓相同；如果讓它僅在輸入電壓高于設(shè)定的輸出電壓時進入Bypass狀態(tài)，其它時候都處于Boost狀態(tài)，則輸入電壓和輸出電壓之間的關(guān)系就是這樣的：

這個圖截取自RT4803A的規(guī)格書，因為它就是這樣一顆具有Bypass功能的Boost轉(zhuǎn)換器。與我們的假設(shè)相同，它既可以處于自動Bypass狀態(tài)，也可以處于強制Bypass狀態(tài)。下面兩幅圖是這顆IC的應(yīng)用電路圖和內(nèi)部框圖：

簡單看起來，普通的Boost器件和這里所說的具有Bypass功能的Boost器件在功能上很類似，但實際上還是有差別的。首先，在Bypass狀態(tài)下，這種器件導(dǎo)致的電壓降很小，而非同步Boost電路中的二極管導(dǎo)致的壓降會比較大；第二點，這種器件在Bypass狀態(tài)下的耗電很低，而普通Boost電路在因輸入電壓過高而進入直通狀態(tài)時的耗電仍然很大，這從RT4803A的數(shù)據(jù)表中可以看出來：

RT4803A在自動Bypass模式下的耗電僅有35μA（IC開機，無開關(guān)動作）或55μA（IC開機，有開關(guān)動作），在強制Bypass模式下則可以低達4μA（IC關(guān)機狀態(tài)下的強制Bypass模式）或15μA（IC開機狀態(tài)下的強制Bypass模式）。之所以在強制Bypass模式下靜態(tài)耗電降低了，是因為這時候的Boost電路沒有處于工作狀態(tài)，其控制電路的消耗被降到了最低。

作為一款具有Bypass特性的Boost轉(zhuǎn)換器，RT4803A的效率表現(xiàn)是非常優(yōu)秀的。下圖是輸出電壓為3.4V時它在不同輸入電壓下的轉(zhuǎn)換效率隨負載電流不同而得到的轉(zhuǎn)換效率數(shù)據(jù)曲線圖，我們可以注意到，即使在輸入電壓低達2.5V的情況下，轉(zhuǎn)換效率也可以接近95%，這是非常好的表現(xiàn)數(shù)據(jù)。

在輕載情況下，RT4803A的效率表現(xiàn)一樣出色，它在1mA的負載電流下還有90%左右的效率，這對長時間待機的便攜式應(yīng)用來說絕對是個好消息。

除了帶有Bypass特性的Boost功能，RT4803A還有很多特別的特性，這從其應(yīng)用電路圖中露出來的那些信號端子上也能看出一些端倪來，但也絕不僅僅就是那么一點點。