简介
电源变换器的选型是电源设计的第一步，它直接决定系统运行的稳定性与性能。通常情况下，设计人员需根据额定电流值来确定电源变换器是否能满足实际的负载能力需求。
然而，为 24V 至 5V/2A 电源轨选择 36V/3A降压变换器可以实现出色的效率、温升与性价比；但为 3.6V 至 5V/2A 电源轨选择 3A/5.5V 升压变换器则会导致芯片保护机制的突然触发。这是因为升压变换器的标称电流并不等于变换器可以实际输出的电流量。
本文将讨论升压变换器的工作原理，以确定其开关电流能力。
升压变换器工作原理
当开关管（M1）在一个开关周期内导通时，电流按以下路径流动：输入电压(VIN)、电感（L）和M1。其中电感电流(IL)的上升将导致电感储存能量（见图 1）。
图1: M1导通时的电流路径
当 M1 关断时，二极管 (D1) 继续导通；由于IL不会突然变化，电感开始释放能量。 电流按以下路径流动：VIN、L、D1和输出电压(VOUT)（见图 2）。
图2: M1关断时的电流路径
在升压电路的一个开关周期中，由于电感能量的存储与释放，输入得以不断将能量传递给输出（见图 3）。
图3: 升压电路中的能量不断传输至输出
由于在一个周期内输入电容的充放电平衡，平均电流为0A。因此平均 IL 等于平均输入电流 (IIN_AVG)，最大 IL等于最大开关电流（见图 4）。
图4: 电感电流、开关管电流和二极管电流波形
降压变换器的标称电流为 IOUT，而升压变换器的标称电流为最大开关电流。最大开关电流等于峰值电感电流(IL_PEAK)。由于 IL中存在纹波，IL_PEAK需根据公式 (1) 来计算：
通过VOUT和IOUT计算最大输出功率(POUT_MAX)。并将 VOUT和IOUT除以效率 η 以获取最大输入功率 (PIN_MAX)，然后再用PIN_MAX除以最小 VIN以确定最大输入电流(IIN_MAX)。
其中电流为平均值。平均电流乘以电流纹波系数即可获得峰峰值IL。
纹波系数通常为 30%，这意味着 IL_PEAK等于平均电流的 1.15 倍。根据这个公式就可以对芯片进行初步选型，即，IL_PEAK必须低于流过开关管的最大电流（见图5）。
图 5：决定芯片初步选型的峰值电感电流
结语
本文阐述了确定升压变换器开关电流能力的步骤，这些步骤与VIN 和 VOUT需求相结合，这对升压变换器的正确选型十分必要。如需了解更多详情，请查阅 MPS 丰富的升压控制器和变换器产品系列。
> 如有相关需求可点击 MPS NOW 在线技术支持， 工程师将为您直接提供项目技术支持服务
> 查看更多技术资源可访问：Resource Center (monolithicpower.cn)