升壓芯片是如何升壓的

升壓芯片（Boost Converter）是一種用于電壓升高的電力轉(zhuǎn)換器。它基本原理是利用電感儲(chǔ)能和開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)操作，以實(shí)現(xiàn)輸入電壓的升壓。

下面是一般的升壓芯片工作原理：

1. 母線電壓：芯片的輸入端連接到電源，輸入電壓通常較低（如3V或5V），稱為母線電壓（Input voltage）。

2. 開(kāi)關(guān)管：升壓芯片中有一個(gè)開(kāi)關(guān)管（Switch），通常是MOSFET或BJT。它可通過(guò)控制信號(hào)將輸入電壓與電感連接或斷開(kāi)。

3. 電感：升壓芯片中有一個(gè)電感（Inductor），它與開(kāi)關(guān)管和負(fù)載串聯(lián)連接。電感的作用是存儲(chǔ)能量。

4. 輸出電路：升壓芯片的輸出端連接到負(fù)載，負(fù)載一般需要較高的電壓供電。

工作過(guò)程如下：

1. 開(kāi)關(guān)閉合：開(kāi)關(guān)管通常會(huì)周期性地開(kāi)閉。當(dāng)開(kāi)關(guān)管閉合時(shí)，輸入電壓會(huì)通過(guò)電感流過(guò)負(fù)載，同時(shí)還會(huì)通過(guò)二極管流回電感。

2. 儲(chǔ)能階段：在開(kāi)關(guān)管閉合期間，電感儲(chǔ)存能量。電感中的電流逐漸增加，導(dǎo)致電感中存儲(chǔ)的能量增加。

3. 開(kāi)關(guān)斷開(kāi)：當(dāng)開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)時(shí)，電感中儲(chǔ)存的能量無(wú)法繼續(xù)通過(guò)開(kāi)關(guān)管而流動(dòng)。此時(shí)，電感中的儲(chǔ)存能量只能通過(guò)二極管流向負(fù)載。

4. 能量輸出：通過(guò)二極管的導(dǎo)通，電感中儲(chǔ)存的能量被轉(zhuǎn)移至負(fù)載，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載端的電壓升壓。

重復(fù)以上過(guò)程，升壓芯片可以持續(xù)地將輸入電壓增加到所需的輸出電壓。

值得注意的是，升壓芯片的輸出電壓受到輸入電壓、電感參數(shù)、開(kāi)關(guān)頻率、占空比等因素的影響。通過(guò)調(diào)節(jié)這些參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)不同的升壓倍數(shù)和穩(wěn)定輸出電壓。

升壓芯片LTC3769原理圖

LTC3769是一款由Linear Technology（LT）（線性技術(shù)公司，現(xiàn)在屬于ADI（Analog Devices Inc.））推出的高性能升壓芯片。它是一款同步整流的降低電流高壓DC/DC轉(zhuǎn)換器芯片。以下是一些關(guān)于LTC3769的特點(diǎn)和功能：

1. 高效能：LTC3769具有高效的功率轉(zhuǎn)換能力，能在寬范圍的輸入和輸出電壓條件下提供高效的功率轉(zhuǎn)換。

2. 寬輸入電壓范圍：LTC3769能適應(yīng)廣泛的輸入電壓范圍，從2.5V至60V。

3. 高輸出電壓：LTC3769能產(chǎn)生高輸出電壓，最高可達(dá)到定制的200V。

4. 同步整流：LTC3769支持同步整流，通過(guò)有效地管理開(kāi)關(guān)管和同步二極管的操作，提高轉(zhuǎn)換效率。

5. 多種保護(hù)功能：芯片內(nèi)置了多種保護(hù)功能，包括過(guò)溫保護(hù)、輸出過(guò)壓保護(hù)、輸入欠壓保護(hù)、短路保護(hù)等，以確保系統(tǒng)安全運(yùn)行。

6. 可編程輸出：LTC3769具有可編程的輸出電壓和電流限制功能，可以通過(guò)外部電阻或反饋電壓設(shè)置輸出電壓的大小。

7. 多種工作模式：芯片支持多種工作模式，包括PWM（脈寬調(diào)制）和PSM（脈沖頻率調(diào)制）模式，以滿足不同應(yīng)用的需求。

8. 多種應(yīng)用：LTC3769可廣泛應(yīng)用于諸如工業(yè)、通信、醫(yī)療、汽車電子等領(lǐng)域，特別適用于高電壓轉(zhuǎn)換和高功率應(yīng)用。

本文介紹的電路圖是輸入直流5V到10V，輸出24V@5A。工作頻率350KHz（FREQ引腳接地）。工作模式Burst Mode（PLLIN/MODE引腳接地）。如圖1

圖1

電感的計(jì)算：ΔIL=（VIN/f*L）*（1-VIN/VOUT）; ΔIL表示電感取最小值是的紋波電流，手冊(cè)推薦30%。f表示工作頻率350KHz。VIN=5V;VOUT=24V; ΔIL=1.5A。計(jì)算出L=7.6uH。

電流采樣電阻值：RSENSE =VSENSE（MAX）/（IMAX + ΔIL /2）；IMAX = IOUT（MAX） *（VOUT/VIN）。IOUT（MAX） =5A。SENSE（MAX）=75mV。引腳ILIM接地VSENSE（MAX）=50mV；引腳ILIM懸空VSENSE（MAX）=75mV；引腳ILIM接到引腳INTVCC上VSENSE（MAX）=100mV。計(jì)算得到電阻RSENSE =3mΩ。

輸出電容的選擇：VRIPPLE =（IOUT（MAX）*（VOUT VIN（MIN））/ （COUT *VOUT * f）; VRIPPLE取VOUT*2%=24VX0.02=0.24V;COUT=47uF（在設(shè)計(jì)時(shí)如果板子有空間可以多加幾個(gè)）。電容的耐壓選擇36V。VRIPPLE的取值根據(jù)設(shè)計(jì)要求而定。

編輯：黃飛