開關電源(Switch Mode Power Supply, SMPS)基礎架構 (二) 升壓轉換器 Step-Up Converter

升壓轉換器 Boost Converter
屬於非絕緣(non-isolating)並且輸出電壓會高於輸入電壓。

電感L與輸入電源 VIN 串聯。電壓源通過電感和二極體 D 將電壓饋輸出。
功率開關Q導通時,輸入電源將向電感提供能量,電感電流將上升(儲能)。
功率開關Q關斷時,電感電流繼續維持原來的電流方向而向負載提供能量。二極體D與輸出電容構成了電感電流回路。電感電流流經二極體, VIN 和 VOUT 之間的壓差反向加在電感兩端,因此電感電流將減少。


同步升壓轉換器 Synchronous Boost Converter
與同步降壓轉換器情況類似,將二極體更換為主動開關Q1以降低功率損耗。但在高壓的狀況下,該損耗對於系統改善的幅度相當有限,故此架構於應用比較少見。


交錯式升壓轉換器 Interleaved Boost Converter
與降壓轉換器情況相同,當有縮小元件尺寸與降低漣波的需求時,交錯式多相轉換器架構會是比較好的選擇。示意圖為兩相交錯式升壓轉換器,功率晶體Q1與Q2分別由PWM訊號PhA與PhB驅動,兩個訊號相差180度。


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