Boost转换器便携式应用电路

Boost 转换器在常见的便携式应用中能有多少机会露面呢？最普通的当然属于能升压的转换器，但有时候它也可以用别的名义出现，颇有一点多面手的样子，现在就让我们一起来看看它是如何被使用的。

我在电源管理领域最初的见识就来自 Boost 转换器，那时候传呼机还是大路货，数码相机刚起步，小荷才露尖尖角的是 MP3 播放器，这两个东西的大红大紫都是后来的事，以索尼为代表的厂商所出品的 CD/MD 播放器是那时候的当红炸子鸡，磁带播放器还在被大量使用，直到现在我手里还有一个已经不能工作了的残品，它们大多以 AAA 或 AA 规格的干电池为电源，每一粒的额定电压只有 1.5V，偶尔遇到可以充电的镍氢电池或镍镉电池还会让我欣喜，而它们的额定电压是更低的 1.2V，与之对应的是那时大多数集成电路的工作电压还是 5V 或 3.3V，有个中山的朋友将凌阳方案 MP3 播放器的工作电压调整到 2.8V 都是一大创新，带来的问题时总有那么一些机子需要在发现不能正常工作时要去调整输出电压的反馈电阻，所以能够升压的 Boost 转换器就成了必要之选，RT9261、RT9262 和 RT9266 是那时候的热门产品，我的工作就是帮助客户设计电路并解决生产中的各种问题，由此逐渐对电源管理有了一些认识。相对而言，RT9261 比较简单，一颗芯片只有三条腿，RT9262 比较复杂（两个子型号里分别含有电压检测和线性稳压器的功能），前者适合简单系统使用，后者在复杂系统里就用得多一些，中规中矩的 RT9266 则一直是个热门，因为它既简单又强大，可以满足很多应用的需求，在资源紧缺的日子里曾以全能打手的身份去满足很多产品的完整电源需求，一台数码相机的使用量就可多达 6 颗以上，而且品质非常可靠，深得客户的信赖，与之对应的是几年才坏一颗都要有详细的分析报告，直到找出问题根源并得到改善为止，这种精益求精的精神也给我留下了深刻印象，与曾经遇到过的某些厂商的做法形成了很鲜明的对比，所以我在一段时间里对某些国产货是有深深的不信任感的，直到如华为这样的厂商的真正成长才改变了我的消费习惯，现在我就完全是个国货拥趸了。

这是 RT9266 最常用的电路之一，实际使用在便携式产品里时大多使用陶瓷电容，而且实际容量也会比图中的数据小很多，输出电压纹波还特别小。RT9266 既有内含的开关管，又可外加开关管扩流、加压，负载电流可大可小，轻载时就以自适应式的 PSM 工作模式予以应对，转换效率很高，外加开关管后输出电压可以很高，完全超越了器件自身的限制，使用起来确实能给人很爽的感觉。 锂离子电池的出现和 IC 工艺的发展对电源管理的影响非常大，因为电池单体电压提升了许多，而 IC 芯片的工作电压却越来越低，所以 Buck 转换器可能是现在被使用得第二多的器件，Boost 的使用机会就少多了，但在很多地方还是离不了它。 锂离子电池的工作电压范围一般为 3.xV~4.xV，USB 端口的标准工作电压却是 5V，以锂离子电池为电源的便携式产品要给 USB 端口供电时就要用到 Boost 转换器，而现在的便携式产品通常都会使用 Buck 架构的充电电路，这时候就可以将该电路反过来使用以完成 Boost 转换器的工作，这颗充电 IC 就成了支持 OTG 应用的充电 IC 了。这种能够双向运行的转换器没有增加任何核心元件，只是控制它们工作的逻辑变了，而这些都是由小信号的电路实现的，又完全被集成在 IC 里，对使用者来说是极其友好的，立锜已经有很多这类产品在大量供货。

如上图，RT9472D 作为 USB 端口、电池和系统之间的电源管理装置，既可以利用 USB 端口输入的 3.9V~13.5V 电源为电池进行最大电流为 3A 的充电、为系统提供持续不断的电源供应，又可以在 USB 外设接入时为其提供至少可达 5V1A 的供电，使便携式产品能与各种各样含有 USB 接口的兼容设备配合工作。 最新的 USB-C 型接口和 PD 协议的发展给 USB 接口的应用带来了新的空间，电压的扩展和供需角色的变化也给电源管理带来了新的课题，将来可能任意两个设备都可以连接起来并经过协商以后确定各自在电源供需方面的作用，所以能够双向工作并同时支持 Buck 和 Boost 两种模式的电源转换器的出现是个必然。

上图所示的 RT7885 可支持设备带有两个 USB 接口，其中一个是 A 型，一个是 C 型，同时支持 PD 协议和其他通过 D+/D- 传输的私家协议，对内可以实现对 2~4 颗串联锂离子电池的充放电管理，对外可接受或输出 3V~22V 的电压，它在完成这些工作的时候就需要既能升压又能降压，而且是双向运作的，其中的升压模式也就是 Boost 工作模式。

此图所示 RT6190 也是支持双向自动升降压的产品，但是拥有更宽的工作电压范围，最高工作电压可达 36V，因为内部没有包含协议控制功能而可以有更多的自由使用空间，同时又不会感觉有所浪费，支持的功率范围也更大，因为它也支持升压工作，所以也可以被看着是 Boost 转换器的一种应用。 写到这里感觉内容已经有点多了，为了不至于让你负担太重，所以决定暂时打住，我们下次再继续聊这个话题。

审核编辑 ：李倩